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전자위상 현미경법에 의한 세포내단백질 초분자의 가시화(Visualization of Intracellular Proteins and Supramolecules with Electron-Phase Microscopy)

전문가 제언: □ 꿈은 실현된다. 이번에 보이는 전자위상현미경법은 아직 출발일 뿐이다. 말할 것도 없이 발전이 기대되고, 사실 더욱 고 정밀도의 방법이 실험을 기다리고 있다. 이들의 기술이 전자선저온(電子線低溫) 토모그래피(CryoET)와 결합할 때에 세포내 단백질 · 초분자의 가시화는 꿈으로부터 현실로 변한다.

□ 전자선저온 토모그래피(CryoET)는 세포내의 깊은 곳의 비 접촉상태의 단백질과 초분자의 가시화를 위하여 가장가능성이 높은 방법으로 소개되었다. 현행의 방법에서는 공간 해상능력이 약 5nm로 리보솜이나 프로테아솜(proteasomes)이 확인되었다. 단백질의 확인을 1nm까지의 해상도를 넓히기 위하여 전자현미경은 여러 가지 초분자들이 무염색 어름을 삽입한 시아노박테리아(unstained ice-embedded cyano-bacteria)의 확인에 의해 이루어질 수 있었다.

□ 생물현상을 분자의 실체로 보도록 하는 기술은 독일의 W. Baumeister연구진의 수준이 높다고 한다. 이와 같은 장비의 개발과 응용기술은 최근 우리나라에서도 의료기술의 일환으로도 각 연구기관에서 관심을 가지고 있다. 그들은 전자선저온 토모그래피로 얻은 세포내 3차원 상으로부터 분자실체를 확인하려는 연구는 세계적 첨단기술로 우리의 과학전반의 선진화를 위한 연구과제로 시급히 이루어져야할 연구과제이며, 관련 전자현미경의 소프트웨어로서 매력이 있는 분야가 될 것이다.

□ 급속 동결방법과 저온경사 스테이지를 가진 전자선토모그래피와의 결합에서 생긴 CryoET는 세포내 구조를 높은 분해 능력으로서 입체적으로 그려낸다. 현재, 이 방법은 약 5nm의 공간 분해능을 가지고 있어 초분자를 동정할 수 있는 성능을 가지고 있다. 이것이 오늘의 최첨단 BT분야의 기술의 한 분야이기도 하다. 우리나라에서도 이와 같은 연구투자가 있을 때 보다 앞서는 산업기술의 개발이 가능 할 것이다.

저자: Kuniaki NAGAYAMA
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