생체모방 작동장치： 기술과 세포생물학이 만나는 곳 (Biomimetic actuators: where technology and cell biology merge)

전문가 제언

□ 동물에서 미세소관 모터들은 작은 기관들을 만들고 유지하는데 그리고 물질들을 한 소기관에서 다른 소기관으로 수송하는데 사용된다. 따라서 소기관 관련 미세소관 모터의 조정을 이해하는 것은 동물세포 내에서 생체막의 이동을 이해하는데 꼭 필요하다. 이와 관련된 미세소관-결합 단백질들에는 kinesin과 dynein이 있으며 이들은 미세소관 선로에서 방향성을 가지고 움직인다. kinesin은 axon 말단으로 (정방향, orthograde direction) 그리고 dynein은 세포로 향하여 뒤로 (역방향, retrograde direction) 움직인다. 지금까지 여러 종류의 미세소관 모터와 생체막 운반 짐들이 기록되어 있지만 각 소기관에서 어떻게 이 모터들이 조정되고 반대 모터들의 활동이 조정되는지는 본문에서 다룬 것 외에는 거의 알려져 있지 않고 있다.

□ 세포의 생명은 활동적인 단백질에 의존하는데 이들 활동 단백질들을 모터 단백질이라고 하며 이러한 활동을 하는 단백질들을 나노 크기의 분자기계라고 할 수 있다. 여기에는 kinesin, dyneins, moysin, DNA, RNA 중합효소들이 있다. 이들은 생체 세포내에서 ATP 가수분해에서 제공된 에너지를 이용하여 활동한다. 이들은 세포분열, 세포운반, 근육 수축 그리고 유전자 전사 등의 주요역할을 한다. 현재까지의 실험기술은 모터 단백질의 기계적, 생화학적 측정을 하나의 분자 정밀도 까지 가능케 하지만 모터단백질에 대한 주 기본의문 즉 어떻게 화학에너지가 기계적 운동으로 전환되는지에 대하여는 아직 모르는 점이 또한 많이 있다.

□ 생체 스마트 소재나 고분자를 이용한 센서를 가진 로봇들은 심해저와 같은 고도의 압력과 빠른 유속 환경에서 먹이를 사냥하는 동물들 즉 바다 가제나 칠성장어를 본 따서 만들 수 있다. 이들 로봇은 스마트소재를 이용한 신경회로, 인조근육 그리고 미세전자 센서들을 가지고 있다. 이들은 가장 혹독하고 힘든 극한환경에서 항해, 탐사 그리고 센서역할을 하는 문제들을 해결할 수 있어 실제로 해저 광산을 개척하는데, 용광로 속에서의 작업, 우주탐사 사업 등에 사용된다.

저자

Knoblauch, M; Peters, WS

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2004

권(호)

61(19-20)

잡지명

CELLULAR AND MOLECULAR LIFE SCIENCES

과학기술
표준분류

바이오

페이지

2497~2509

분석자

이*현

분석물

• 생체모방 작동장치-기술과 세포생물학이 만나는 곳.pdf [198,006 byte]

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