[과학계는 지금] 세포 소기관 실시간 관찰 성공…‘퇴행성 뇌질환’ 비밀 푼다

기초과학연 김기문 단장팀 개발…형광분자 결합시켜 자가포식 분석

기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립 연구단 김기문(포스텍 화학과 교수) 단장팀이 두 종류의 형광분자를 결합시켜 세포 소기관이 움직이는 것을 실시간으로 관찰하는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘안게반테 케미 인터내셔널 에디션’ 최신호에 실렸다.

김기문 IBS 복잡계 자기조립 연구단 연구단장

세포는 영양이 부족해지면 세포 안에 있는 소기관들 중에 불필요한 것들을 분해시키거나 재활용한다. 이 같은 현상을 ‘자가포식’이라고 하는데 자가포식 현상이 제대로 일어나지 않으면 세포가 충분한 에너지를 확보할 수 없어서 죽게 된다. 자가포식 현상을 이해하는 것은 각종 질병을 이해하는 데 필수적인 과정이지만 지금까지는 세포 소기관들의 움직임을 정확하게 파악할 수 없었다.

연구팀은 ‘쿠커비투릴’과 ‘아다만탄아민’이라는 형광분자를 결합시킨 나노화합물을 만들어 자가포식이 일어나는 세포 소기관의 움직임을 정밀하게 관찰하는 데 성공했다. 특히 세포 소기관 중 ‘우리 몸의 에너지 공장’이라고 불리며 이상이 생겼을 경우 알츠하이머나 파킨슨병 같은 퇴행성 뇌질환을 일으키는 미토콘드리아의 움직임도 실시간으로 관찰할 수 있게 됐다. 김 단장은 “이번에 개발한 바이오 이미징 기술은 복잡한 세포의 움직임을 좀더 세밀하게 연구할 수 있게 만들어 줬다”며 “퇴행성 뇌질환은 물론 암, 감염병, 노화와 관련된 신약개발 연구에 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자