전북대 최희욱 교수, '메타 로돕신Ⅱ' 세계 최초 규명

정성민 | jsm@dhnews.co.kr | 기사승인 : 2011-03-10 11:04:44
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시각신호 전달 중간 단백질..〈네이처〉지에 등재

전북대(총장 서거석) 화학과 최희욱 교수(사진)가 '로돕신(rhodopsin)'의 재생 과정에서 생기는 중간체(메타 로돕신Ⅱ)의 구조를 세계 최초로 규명해 주목을 받고 있다. 로돕신은 빛의 신호를 뇌까지 전달하는 빛의 수용체를 말하며 이번 연구결과는 세계 3대 과학저널인 <네이처(Nature)>지 최신호에 게재됐다.


10일 전북대에 따르면 최 교수는 2008년에 이미 세계 최초로 로돕신에서 발색단이 빠진 옵신(opsin) 구조를 규명했으며 이 물질 구조를 분석, <네이처(Nature)>지에 2회 게재했다. 이번에 최 교수는 2년여 만에 다시 <네이처(Nature)>지에 연구 결과를 게재함으로써 전북대 연구경쟁력의 위상을 대내외적으로 알리게 됐다.


이번 연구의 경우 최 교수가 제1저자와 교신저자를, 2008년 연구에 참여했던 김용주(전북대 화학과 95학번·독일 훔볼트대 박사과정) 씨와 박정희(전북대 화학과 92학번·캐나다 토론토대 박사 후 과정)씨 등 최 교수의 두 제자가 공동 제1저자로 등재됐다. 또한 독일 훔볼트대의 호프만 교수, 캐나다 토론토대의 에른스트 교수가 각각 공동 교신저자로 참여했다.


이번 연구 결과가 주목되는 이유는 오구치(Oguchi)병, 스타가르트(Stargardt)병, 망막색소변성증 등과 같이 실명을 야기하는 선·후천적 안과 질환의 원인 규명과 예방, 치료에 획기적인 기여를 할 수 있을 것으로 기대되기 때문이다.


연구를 통해 밝혀진 '메타 로돕신Ⅱ'는 횡단막 단백질인 '로돕신'의 중간체 중 하나다. 즉 빛이 눈에 들어와 망막에 있는 신호전달 단백질인 '로돕신'에 닿으면 '로돕신'은 빛에 의해 시각신호 전달을 시작할 수 있도록 활성화된다. 이 과정에서 10만분의 1초라는 매우 짧은 수명을 가진 중간체(Batho→Lumi→Meta I→Meta Ⅱ)를 거친다. '메타 로돕신Ⅱ'는 빛을 뇌로 전달하는 데 있어 가장 중요한 역할을 하는 중간체다.


'메타 로돕신Ⅱ'는 수명이 매우 짧아 그동안 학계에서는 이 결정체의 3차원 공간구조를 밝히는 것은 불가능하다고 여겨왔다. 그러나 최 교수 연구팀은 장기간의 연구를 통해 불가능을 극복해냈다.


최 교수는 "이번 연구결과로 우리 눈이 빛을 받아 신호를 어떻게 뇌에 전달하는 지에 대한 반응 기작에 한걸음 더 다가선 설명이 가능해졌다"면서 "2008년 시각신호 전달의 중요 단밸질인 옵신 구조규명에 이어 중간체의 구조와 신호전달 체계의 규명을 통해 앞으로 치명적인 선·후천성 안과질환의 예방과 치료에 큰 도움을 줄 수 있기를 희망한다"고 말했다.


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