우리 몸 속 단백질은 어떻게 생겼을까?
2월 29일 저녁 7시 서울역 대회의실에서 연세대학교 생화학과 구조생화학 및 생물물리학 연구실 이원태 교수가 일반인을 위한 강의가 있었으며 그 내용을 중게한다. 연세대 생회힉과 이원태 교수는 국가지정연구실(NRL)사업으로 '차세대 단백질 구조결정기술 개발 및 신약표젹 단백질에의 응용'연구를 수행해 오고 있다.
생명체는 단백질의 도움 없이는 단 한시도 생존할 수 없으며 생명체의 신비를 밝히기 위하여는 단백질의 역할 규명이 선결과제이다. 이들 단백질의 기능은 삼차원 구조에 의하여 결정된다. 이원태 교수의 연구는 단백질의 삼차원 구조를 규명하고 알아낸 입체정보를 이용하여 생명체의 작용기작과 셍체 단백질과 관련된 질병들을 치료할 수 있는 치료제에 대한 핵심정보를 제공하는 것을 목적으로 한다.
셍체내에서 유전자의 명령에 따라 여러 생명현상을 조절하고 유지하는 주역인 단백질은 무수히 만들어진다. 생화학반응을 조절하고 매개하는 효소단백질, 성장 및 대사를 촉진하는 호르몬 단백질, 면역 및 반응을 매개하는 면역단백질, 암의 발병을 억제하는 암억제인자, 항체단백질 등 많은 단백질들이 존재한다.
단백질의 삼차원 구조를 비탕으로한 에이즈 치료제 개발할 수 있다. 에이즈는 에이즈바이러스가 면역체계에서 지도자 역활을 하는 T-면역세포를 공격하여 죽여서, 인체가 세균에 대한 저항성과 세포 감시가 약해져 죽음에 이르는 무서운 병이다. 에이즈바이러스는 자신이 만드는 단백질 분해효소가 있어야만 번식할 수 있으므로 단백질 분해효소의 작용을 억제하면 에이즈 바이러스를 죽일 수 있다. 따라서 에이즈바이러스를 치료할 수가 있다. 에이즈바이러스를 번식시키는 단백질 분해효소에서 가위의 날에 해당하는 부분에 재갈을 물림으로서 단백질 분해효소를 무력화 시킨다.
이원태 교수는 핵자기 공명분광학을 사용한 단백질들의 입체구조를 결정하는 혁신적 실험기법과 컴퓨터를 이용한 자동 분석법을 확립하였으며, 기존의 방법보다 3-4배 이상 빠른 속도로 용액상 단백질 구조를 결정하는 새로운 개념을 도입하였다.
각종 치료제 개발을 위한 분야의 최근 연구경향에서 단백질 삼차원 구조 기반 신약설계는 필수적이다. 단백질 구조결정 기술은 단백질 발굴과 선도물질 발굴 및 개발까지 거리는 시간적 기술적 병목 구간을 메울 수 있는 핵심이다.
