우리 몸에서 합성되지 않지만 바이오의약품 속에 다량 포함돼 있는 시알산의 정량 분석 방법이 보고됐다.

18일 한국연구재단에 따르면 고려대 김준곤 교수와 충남대 안현주 교수 연구팀은 주인-손님 화학을 이용해 인간이 아닌 포유류의 시알산을 유도체화하지 않고 분석해내는 방법을 제시하는 데 성공했다. 이번 연구 성과는 국제학술지 ‘미국화학회지(JACS)’에 지난달 28일 자 논문으로 게재됐다.

시알산 중 하나인 글리콜뉴라민산(Neu5Gc)을 섭취하면 우리 몸에서 면역 반응이 일어난다. 글리콜뉴라민산은 포유류의 세포 및 추출물로 제조한 치료용 단백질에 다량 존재하기 때문에 반복적으로 과량 투여되는 의약품에서의 함량을 확인하는 것이 중요하다.

기존 연구들은 주로 액체 크로마토그래피를 사용해 글리콜뉴라민산을 분리했다. 이때 또 다른 시알산인 아세틸뉴라민산(Neu5Ac)과 구분하기 위해 많은 시간을 들여 유도체화 하는 과정이 소요됐다.

연구팀은 기체상 주인-손님 화학을 이용해 두 종류의 시알산을 유도체화나 추가적인 분리 없이 높은 감도로 정량해냈다.

주인-손님 화학은 주인 역할을 하는 분자가 자신의 분자 구조 내에 손님 분자를 선택적으로 받아들여 안정한 복합체를 형성하는 현상을 연구하는 화학 분야다.

연구 결과, 두 시알산의 용액 상태의 농도 비가 기체 상태에서 주인-손님 복합체 비율과 비례했다. 복합체 형성 비율은 주인 분자의 구조 인식 능력에 의해 결정된다. 이점을 이용해 각 시알산 복합체 이온의 세기를 비교분석하는 원리다.

개발된 분석법은 글리콜뉴라민산을 최소 농도 1.6pmol(피코몰)까지 정량할 수 있어 유도체화가 필요한 기존 분석법들과 비견된다. 또 대표적 치료용 단백질인 세툭시밥, 에리스로포이에틴 등을 포함한 7종의 당단백질에서 시알산 함량을 확인함으로써 분석의 우수성을 입증했다.

강정의 기자 justice@ggilbo.com