항체 조각과 Optobody 모식도(IBS 제공)© 뉴스1

국내 연구진이 빛으로 면역 반응을 조절할 수 있는 기술을 개발했다.

기초과학연구원(IBS)은 인지 및 사회성 연구단(단장 신희섭, 이창준) 허원도 교수 연구팀(KAIST 생명과학과)이 항체를 빛으로 활성화시켜 특정 단백질을 억제하도록 만드는 광유전학 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.면역은 감염이나 질병으로부터 우리 몸을 보호하는 방어 체계를 뜻한다. 항체는 Y자 형태의 단백질로, 면역에서 가장 중요한 역할을 하는 물질 중 하나다.

연구진은 빛을 이용해 항체의 활성화를 조절하는 옵토바디(Optobody) 기술을 개발했다.

녹색형광단백질(GFP)을 인지하는 가장 작은 항체 조각인 ‘GFP 나노바디’를 재료로 실험을 진행했다.

둘로 쪼개져 비활성화 상태였던 ‘GFP 나노바디’에 청색광을 쬐어주면 재결합돼 활성화됨을 관찰하고, 활성화된 항체 조각이 세포 이동에 관여하는 단백질을 억제하는 것을 확인했다.

청색광에 의해 시공간적으로 활성화되는 GFP Optobody(IBS 제공)© 뉴스1

이 밖에도 연구진은 화학물질을 이용해 항체의 활성화를 조절하는 케모바디(Chemobody) 기술을 개발했다.

둘로 쪼개져 있던 항체 조각을 라파마이신(Rapamysin)으로 재결합시켜 활성화됨을 확인하고, 활성화된 항체 조각이 세포 이동에 관여하는 단백질을 억제하는 것을 관찰했다.

연구진은 항체광유전학 기술을 개발해 항체 조각이 쪼개지면 비활성화되고 재결합하면 활성화된다는 것을 밝혔다는 데 의의가 있다고 설명했다.

빛을 이용해 항체 활성을 빠른 시간 내에 시공간적으로 세밀하게 조절하는 것이 가능해졌다.

이 기술은 항체광유전학 분야 및 항체의약품에 크게 응용될 것으로 보인다.

인지 및 사회성 연구단 허원도 교수(IBS 제공)© 뉴스1

허원도 교수는 “개발한 항체광유전학기술은 빛으로 세포 내 단백질의 기능을 제어하는 연구에 적용할 수 있다”며 “향후 다양한 질병을 치료하는 항체와 차세대 면역 항암제 개발에 많이 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처 메소드(Nature Methods)’에 15일(한국시간)에 게재됐다.


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