전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이

KAIST, 이중나선 단백질 발굴...새로운 알츠하이머병 치료법 활용

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

바이오 및 뇌공학과 최명철 교수팀, 두 방향 접을 수 있는 단백질 발굴
"'튜불린 나노공학' 핵심전략 될 분자스위치 찾아...활용영역 넓다"

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 국내 연구진이 이중나선 단백질을 발굴했다. 이는 과거 DNA 이중나선 발견에 버금가는 성과다. 이는 새로운 알츠하이머병 치료법 발견에 활용될 전망이다.

KAIST  바이오및뇌공학과 최명철 교수 연구팀이 나노소재 기초물질로 활용할 수 있는 단백질을 새롭게 발굴했다고 30일 밝혔다. 연구팀이 몸속에서 미세소관을 구성하는 `튜불린(Tubulin) 단백질'을 나노공학의 측면에서 재조명해 거둔 성과다.

KAIST 바이오및뇌공학과 이준철 박사과정과 송채연 박사 (現 아모레퍼시픽 R&D 센터)가 공동 제1 저자로 그리고 최명철 교수가 교신저자로 참여한 이번 연구결과는 국제학술지 `스몰(Small)'에 지난 9월 17일 字 표지논문(Back Cover)으로 게재됐다. (논문명: Tubulin Double Helix: Lateral and Longitudinal Curvature Changes of Tubulin Protofilament)

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = (왼쪽부터) 이준철 박사과정, 송채연 박사, 최명철 교수. [사진=KAIST] 2020.10.30 swiss2pac@newspim.com

자연계와 산업계의 나노소재들은 놀라울 정도로 크고 복잡한 구조를 가진다. 이 구조들의 기본 형성원리는 작고 단순한 단위체들의 고유 형태가 전체구조를 결정한다는 원리다. 일반적으로 다양한 곡면 구조를 만들려면 서로 다른 모양을 가지는 최소 두 종류의 분자들을 이어 붙여야 한다. 예를 들어, 세포막의 경우 발아와 융합 과정에서 막의 곡률이 역동적으로 변하는데, 이는 형태가 다른 여러 종류의 인지질 분자들이 혼합돼 있어 가능한 특성이다.

최 교수 연구팀은 생명 현상의 중요한 역할을 담당하는 미세소관의 특이한 성질에 주목했다. 바로 미세소관이 성장과 붕괴 과정에 필요한 다양한 곡면을 오직 한 종류의 단위체인 튜불린 단백질만으로 구현하기 때문이다. 미세소관 (Microtubule)은 튜불린 단백질로 이루어진 긴 튜브 형태의 나노 구조물이다. 물질 수송의 고속도로, 세포 분열 과정의 분자기계 역할을 수행한다.

◆ DNA 이중나선 구조 발견에 버금가는 '성과'

연구팀은 튜불린이 수직한 두 방향으로 접히는 독특한 성질에 핵심이 있다고 판단, 튜불린의 형태 변형을 인공적으로 제어하겠다는 점에 아이디어를 얻은 후 곧장 연구를 시작했다. 튜불린 단백질의 접힘을 제어하는 분자스위치를 찾고자 한 것이다.

튜불린이 강한 음전하를 띤 단백질이라는 점을 감안해 양전하 중합체인 폴리라이신(poly-L-lysine)이 미세소관의 구조를 변형하는 과정을 관찰했다. 가속기 X선 산란장치를 이용해 옹스트롱(Å, 100억 분의 1미터)의 정확도로 측정하자 DNA 이중나선 구조의 결정적 증거가 된 로절린드 프랭클린의 '포토 51'과 유사한 결과를 확인했다.

포토 51 (photo 51)은 로절린드 프랭클린이 촬영한 DNA의 엑스선 회절 이미지로, 프랜시스 크릭과 제임스 왓슨이 DNA 이중나선 구조를 밝히는데 결정적인 증거가 됐다.

[서울=뉴스핌] 김지완 기자 = 국제 학술지 Small 표지 이미지. [제공=KAIST] 2020.10.30 swiss2pac@newspim.com

이 결과는 튜불린들이 꼭 두 줄씩 길게 늘어선 튜불린 이중나선' 구조의 형성을 의미하는 것으로 연구팀은 튜불린을 두 방향으로 접을 수 있는 분자스위치를 찾아낸 것이다.

분자스위치의 크기와 개수를 조절함에 따라, 최 교수 연구팀은 단일 벽 나노튜브에서 이중벽 나노튜브로 변환하거나 이중나선의 간격을 자유자재로 조절이 가능한 성과를 거둘 수 있었다.

연구팀 관계자는 "우리 몸속 세포물질을 그대로 이용하되, 자연의 설계를 뛰어넘어 혁신적인 나노건축물을 구현해낸 것ˮ이라고 의미를 부여했다. 최 교수 연구팀의 이번 연구 결과는 튜불린 단백질을 나노소재의 기초물질로 활용하게 해줄 핵심 전략을 제시했다는 점에서 의미가 있다.

◆ 활용 분야 넓어...알츠하이머병 새로운 치료전략 활용 기대 ↑

최명철 교수는 "이 논문을 계기로 튜불린을 나노소재로 활용하는 연구들이 본격적으로 시작될 것ˮ 이라면서 "새로운 바이오-나노기술의 특이점이 될 선도적 연구ˮ라고 이번 연구에 대한 의미를 부여했다.

최 교수는 이어 "나노미터 크기의 광학·전기·의료 소재를 개발하는 플랫폼으로는 물론 모터 단백질 키네신과 결합해 분자기계를 개발하는 등 활용 가능성이 무궁무진하다ˮ면서 "향후 다양한 형태와 특성을 가진 나노소재를 만들어낼 `튜불린 나노공학'의 발전 기반 조성과 함께 이번 연구를 통해 발견한 분자스위치는 알츠하이머병 등 뇌질환의 새로운 치료 전략으로 활용될 것ˮ이라고 기대감을 내비쳤다.

앞서 연구팀은 이 분자스위치를 이용한 튜불린 나노소재의 의료적 가치를 입증한 바 있다. 튜불린 나노튜브를 항암 약물의 일종인 미세소관 표적 치료제의 만능 전달체로 활용할 수 있다는 결과를 지난 8월 20일 字 `어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)'誌에 표지논문으로 발표했다.

미국 산타바바라 캘리포니아대와 공동으로 진행된 이번 연구는 한국연구재단 (중견연구, 방사선기술)과 한국원자력연구원·KAIST의 지원을 받았으며 포항 방사광 가속기의 소각 X선 산란 장치를 이용해 실험을 수행했다.

swiss2pac@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
민주당 당대표 여론조사 보니 [서울=뉴스핌] 배정원 기자 = 8·17 더불어민주당 전당대회 당대표 적합도·선호도 여론조사에서 일반 국민은 정청래 후보, 민주당 지지층에선 김민석 후보가 앞서는 흐름이다. 오는 8월 1일 충청권 첫 지역 순회 합동 연설회와 경선 결과 발표를 앞두고 있어 민주당 전대 열기가 더욱 후끈 달아오르고 있다.     [서울=뉴스핌] 국회사진기자단 = 김민석(왼쪽부터), 정청래, 송영길 더불어민주당 당대표 후보가 29일 오후 서울 마포구 MBC에서 열린 방송토론회에서 기념촬영을 하고 있다. 2026.07.29 photo@newspim.com ◆ NBS, 정청래 21% 김민석 19% 송영길 6% 엠브레인퍼블릭·케이스탯리서치·코리아리서치·한국리서치가 지난 27~29일 전국 성인 남녀 1000명을 대상으로 전화 면접조사를 진행한 NBS(전국지표조사)에 따르면, 차기 당대표 적합도 정청래 후보 21%, 김민석 후보 19%, 송영길 후보 6% 순이었다. 민주당 지지층에서는 김 후보 34%, 정 후보 29%, 송 후보가 9%로 나타났다. NBS 조사는 휴대전화 가상번호(100%)를 이용한 전화 면접으로 이뤄졌다. ◆ 오마이뉴스 민주당 지지층, 김민석 41.6% 정청래 37.7% 송영길 9.5% 오마이뉴스 의뢰로 여론조사기관 에스티아이(STI)가 지난 27~28일 전국 18살 이상 성인 남녀 중 민주당 지지층과 무당층 1184명을 대상으로 실시한 당대표 후보 지지도 조사에서 김 후보 41.6%, 정 후보 37.7%, 송 후보 9.5%였다. 오마이뉴스 조사는 구조화된 질문지를 사용한 휴대전화 자동응답(ARS) 방식으로 진행됐다.  ◆ 뉴스토마토, 정청래 36.9% 김민석 28.0%, 송영길 9.2% 뉴스토마토가 여론조사 전문기관 미디어토마토에 의뢰해 지난 27~28일 전국 18살 이상 남녀 1033명을 대상으로 한 조사에서는 차기 당대표 선호도 1순위로 정 후보가 36.9%였다. 김 후보는 28.0%, 송 후보는 9.2%였다.  민주당 지지층에서는 김 후보가 44.9%로 정 후보 38.9%보다 높은 지지를 얻었다. 송 후보는 11.2%였다.  선호투표제 도입에 맞춰 실시한 2순위 선호도 조사에서는 송 후보가 33.9%로 가장 높은 응답을 받았다. 이어 김 후보가 12.9%, 정 후보 9.0% 순이다. 송 후보를 2순위로 선택한 57.9%는 김 후보를 1순위로 꼽았다. 36.9%는 정 후보를 선택했다. 미디어토마토 조사는 무선 전화 ARS 방식으로 진행됐다. 민주당은 이번 당대표 선거에 선호투표제를 처음 도입했다. 선호투표제는 유권자가 후보 한 명만 선택하는 것이 아니라 1·2·3순위 선호 후보를 함께 기입하는 방식이다. 먼저 1순위 득표를 집계해 과반 득표자가 나오면 그대로 당선자가 결정된다. 과반 득표자가 없을 땐 최하위 득표자의 2순위 표를 배분한다. 각 여론조사의 자세한 사항은 중앙선거여론조사심의위원회 홈페이지를 참조하면 된다.  jeongwon1026@newspim.com 2026-07-31 10:20
사진
[히든스테이지] 즌·오아 첫 도전 [서울=뉴스핌] 이지은 기자 = 종합뉴스통신사 뉴스핌과 감엔터테인먼트가 주최하고, 문화체육관광부·한국콘텐츠진흥원이 후원하는 싱어송라이터 경연 대회 '히든 스테이지'에 즌(zn)과 오아(OHAH)가 본선 무대를 펼친다. '히든 스테이지' 운영사무국은 매주 금요일 2팀씩 10주에 걸쳐 총 20팀의 영상을 순차적으로 공개한다. 31일 뉴스핌의 유튜브 채널 '뉴스핌TV'를 통해 즌은 '꼭 작별 인사인 것처럼'을, 오아는 '빛날 테니까'를 선보인다. [서울=뉴스핌] 이지은 기자 = '히든 스테이지' 본선 진출자 즌(zn, 위)과 오아(OHAH, 아래). 2026.07.30 alice09@newspim.com 먼저 오아는 '히든 스테이지' 지원 동기에 대해 "어릴 때부터 음악을 통해 많은 용기와 긍정 에너지를 선물 받아왔다. 이제는 저 역시 누군가에게 그런 마음을 전하는 아티스트가 되고 싶다는 꿈을 가지고 음악을 하고 있다"라고 말했다. 이어 "'히든 스테이지'는 제 음악과 이야기를 더 많은 사람들에게 들려줄 수 있는 기회라고 느껴 지원하게 됐다"라고 밝혔다. 오아가 선보인 '빛날 테니까'는 현실의 차가움과 불확실성 속에서도 스스로를 믿고 나아가자는 메시지를 담고 있다. 그는 "빛을 잃은 것 같은 순간조차 결국 더 강하게 반짝이기 위한 과정임을 노래하며, 청춘의 불안과 희망을 동시에 담아낸 곡"이라고 설명했다. 또한 "이 곡은 제가 세상에 보내는 응원이자, 지금을 견디고 있는 모든 이들에게 건네는 약속"이라고 소개했다. [서울=뉴스핌] 이지은 기자 = '히든 스테이지' 본선 진출자 오아. 2026.07.30 alice09@newspim.com 오아는 '히든 스테이지'를 통해 강렬한 포부를 던졌다. 그는 "열정과 꿈, 그리고 자유의 상징인 록페스티벌 무대에 섭외 0순위가 되는 것이 꿈"이라고 밝혔다. 또 "그리고 삶을 마무리하는 날까지 힘이 닿는 한 계속 무대에 서서 노래하고 싶다"라며 "제가 가진 긍정적인 에너지를 음악에 담아 더 많은 사람들에게 전하고, 제 노래를 듣는 순간만큼은 마음껏 웃고 행복할 수 있었으면 좋겠다"고 전했다. 즌은 이번 오디션을 통해 첫 도전에 나섰다. 즈은은 "대학 재학 내내 졸업 후 취업하는 것이 목표라고 말했다. 막상 졸업하고 나니, 앞으로 제 음악을 할 기회가 없을 수도 있단 생각에 슬퍼졌다"고 운을 뗐다. 이어 "그간 입밖으로 말해왔던 내 목표는 어쩌면 실패를 두려워하는 방어적인 마음에 말했던 진짜 제 목표가 아니라는 생각이 들었다"라며 "더 늦기 전에 도전해보고 싶어졌고, '히든 스테이지'는 제 첫 도전"이라고 강조했다. 즌은 본선에서 자작곡 '꼭 작별 인사인 것처럼'을 선곡했으며, 이 곡은 그의 첫 자작곡이기도 하다. [서울=뉴스핌] 이지은 기자 = '히든 스테이지' 본선 진출자 즌. 2026.07.30 alice09@newspim.com 즌은 "이 곡을 쓸 당시 유독 사람이 어려웠던 20대 초반이었다. '사랑해'라는 말이 꼭 작별 인사라도 되는 듯 내가 사랑하는 사람들은 다 나를 떠나는 것 같았다. 이 곡은 혼자 남겨진 채 중얼거리는 혼잣말 같은 노래"라고 설명했다. 다채로운 장르를 선보이고 있는 '히든 스테이지'의 본선 진출 20팀은 여성 솔로 11명, 남성 솔로 5명, 남성 팀 2팀, 혼성 팀 2팀이다. 여성 참가자로는 보리, 김나라, 박희수, 혼즈, 변미리, 오아, 신직선, 도이주, 마린, 채수빈, 박지은 등 11명이 이름을 올렸다. 남성 개인 부문에서는 정상호(활동명 정점)·최혁준(심각한 개구리), 윤준, 윤태경, 정다운이 본선에 올랐다. 팀 부문에는 남성 팀 구구, 블낫블과 혼성 팀 김은찬밴드와 채비가 참가한다. 이 중 신직선은 제2회 본선 경험을 가진 재도전자이며, 혼성팀 채비 역시 제3회 본선 출신으로 주목받고 있다. '히든 스테이지'의 마지막 영상은 오는 8월 28일 업로드된다. 9월 10일부터 14일까지 심사위원단 2차 본선 심사가 진행되고, 9월 25일 결승 진출 톱10이 발표된다. 시상 규모는 총 1200만 원이다. 문화체육관광부 장관상인 대상(500만 원)을 비롯해 한국콘텐츠진흥원장상 최우수상(300만 원)·우수상(200만 원)·루키상(200만 원) 등이 수여된다. alice09@newspim.com 2026-07-31 06:00
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동