(IT조선=노동균 기자) : 2018-05-02 12:06:49
과학기술정보통신부와 한국연구재단은 ‘이달의 과학기술인상’ 5월 수상자로 박희성 한국과학기술원(KAIST) 교수(화학과)를 선정했다고 2일 밝혔다.
▲박희성 KAIST 교수. / 과학기술정보통신부 제공
박희성 교수는 암, 치매 등 각종 질병 유발에 관여하는 ‘단백질 변형’을 인위적으로 제어할 수 있는 맞춤형 단백질 변형 기술을 개발해 질병 원인 규명과 신약 개발 연구의 단초를 마련한 공로를 높이 평가받아 5월 과학기술인상 수상자로 선정됐다.
단백질 변형이란 단백질이 원래부터 갖고 있던 아미노산 서열 중 일부가 다른 아미노산으로 치환되면서 특성과 생화학적 성질이 바뀌는 과정을 말한다.
우리 몸의 단백질은 인산화, 당화, 아세틸화, 메틸화 등 200여 종의 다양한 변형을 통해 생체 신호를 전달하고 세포의 성장·분열과 같은 신진대사를 조절한다. 하지만, 유전적·환경적 요인으로 인한 비정상적 단백질 변형은 암, 치매, 당뇨 등 각종 퇴행성 질환과 만성질환의 원인이 된다.
박 교수는 박테리아의 생합성 경로를 재설계하고, 비천연 아미노산을 표적 단백질에 위치 특이적으로 첨가하는 방법으로 2011년 단백질 변형 중 가장 광범위한 단백질 인산화 제어에 성공했다.
후속 연구에서는 비천연 아미노산의 특이적인 화학 반응성을 이용해 단백질 표면에서 탄소-탄소 결합을 일으켜 당화, 메틸화 등 200여 종의 맞춤형 단백질을 제조할 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다.
퇴행성 신경질환의 원인 중 하나로 알려진 비정상적 단백질 아세틸화를 실험용 쥐를 이용한 동물 모델에서 직접 구현했다. 이를 통해 실험용 쥐의 특정 발달 단계나 시기에 표적 단백질의 특정 위치에서 아세틸화 변형을 조절하는 데 성공했다. 또한, 다른 조직에 영향을 주지 않고 간이나 콩팥 등 특정 조직이나 기관에서만 표적 단백질의 아세틸화 변형 제어를 할 수 있다는 점도 확인했다.
박 교수는 “이 연구는 단백질 표면에서 선택적으로 탄소-탄소 결합을 일으켜 맞춤형으로 변형을 유발하는 획기적인 단백질 변형 방법을 찾아낸 것이다”라며 “이는 암, 치매 등 비정상적인 단백질 변형으로 유발되는 다양한 질병에 대한 원인 규명과 치료제 개발에 돌파구를 마련하는 연구 결과다”라고 말했다.