(울산=뉴스1) 김재식 기자 = UNIST 물리학과 츠비 틀루스티 특훈교수팀은 이스라엘 와이즈만 연구소와 공동으로 우리 몸의 단백질 덩어리인 효소가 유전자의 정교한 설계에 따라 나노 기계처럼 작동한다는 사실을 실험적으로 입증했다고 31일 밝혔다.
이번 연구는 물리학 분야 최고 권위지이자 네이처의 주요 자매지인 네이처 피직스(Nature Physics)에 지난 28일 자로 공개됐다.
효소는 음식물을 소화하고, 에너지를 만들며, 노폐물을 처리하는 생화학 반응을 활성화하는 생체 단백질이다.
이번 연구 결과에 따르면, 효소의 기계적 특성이 점탄성이 망가지면, 생물학적 기능인 화학적 활성이 50% 이상 감소하는 것으로 드러났다.
마치 '쇼바'(shock absorber)라고 불리는 기계의 완충 장치가 망가지면, 기계가 고장 나듯 효소의 스프링과 같은 즉각적이고 유연한 복원력이 망가지며 효소 자체가 고장 나는 것이다.
연구팀의 효소의 쇼바 역할을 하는 부위를 첨단 측정 기술로 찾아낸 뒤, 이 부위에 아미노산을 바꾸는 돌연변이를 유도해 이 같은 사실을 입증했다.
또한 효소의 활성 감소 정도와 단백질 구조 변화를 비교한 결과, 구조변화가 클수록, 효소 활성 감소가 큰 것으로 분석됐다. 이는 효소 구조의 기계적 성능과 생화학적 기능이 정교하게 연결돼 있다는 점을 뒷받침하는 결과이다.
연구를 주도한 츠비 틀루스티(Tsvi Tlusty) 교수는 “우리는 이제 효소를 단순한 화학 반응 도구가 아니라, 유전자가 정교하게 설계한 소프트 나노 기계로 바라봐야 한다”고 설명했다.
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