과학기술연합대학원대학교(UST) 김성근 박사과정 학생이 신약 개발에 기여하는 막단백질을 대량으로 생산하는 기술을 개발하는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 미국화학회(ACS)에서 발간하는 학술지 합성생물학 5월 4일 자에 게재됐다.

막단백질은 세포막에 존재하는 단백질로 세포 내 영양분과 생체 신호를 전달하는 중요한 역할을 한다. 이 기능이 망가지면 암, 신경계·면역계 질환, 염증 등 다양한 질병이 생길 수 있다. 또 막단백질은 현재 개발되는 약물 표적(약물이 작용해 기대하는 약효를 보이는 단백질)의 60% 이상을 차지하고 있다. 그러나 막단백질은 세포 내부에 위치한 단백질에 비해 구조가 쉽게 변경되고 금방 분해돼 현재까지 기능이 밝혀진 막단백질은 많지 않다. 대장균의 경우 4280여 개의 유전자 중 막단백질은 전체 단백질의 약 30%에 해당하는 1300여 개지만 이 중 기능이 알려진 것은 불과 20% 내외다.

김 씨는 막단백질을 대량생산하기 위한 정밀조절 플랫폼을 개발했다. 우선 막단백질 생산을 증가시키는 데 기여하는 가장 중요한 변이가 락 리프레서(Lac Repressor·젖당 분해 억제 단백질)라는 것을 밝혀냈다. 락 리프레서를 이용하면 막단백질 발현에 의한 미생물의 생장 저해를 최소화하면서 생산량을 최대화할 수 있는 거다. 김 씨는 이 방법을 통해 3종류의 막단백질 발현을 정밀하게 조절해 생산을 최적화했다.

강정의 기자 justice@ggilbo.com