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살아있는 세포내 분자과정의 시공간 측정용 탐침개발

전문가 제언: ○ 초음파에 의한 생체 내 장기의 비정상 형태나 종양의 발생여부를 입체적으로 간파할 수 있어 의학계에 큰 파장을 야기한 것과 같이 유전공학의 발달은 실로 놀라운 발전을 거듭하고 있다. 1980년 대 후반 살아있는 세포에서 Ca²+와 결합한 형광파장의 변화를 측정하는 Fura-2가 개발된 이래 Na+, Mg²+ 등 비교적 단순이온이나 소 분자를 대상으로 개발되었으나, 최근에는 복잡한 생체반응의 지질결합 단백 아미노산 배열을 비파괴 기법으로 측정하는 기술이 개발되어 관련학계의 비상한 관심을 보일 것으로 보인다.

○ 일본 Tokyo Univ. Sato 교수 연구팀은 지질 second messenger(이차전령물질)로 세포내 시그널 전달에 방아쇠 역할을 하는 phospha- tidylinositol 3,4,5-triphosphate[PI(3,4,5)P₃]에 주목하여 CFP(시안형광단백)과 YFP(황색형광단백), PH(Pleckstrin Homology) 및 알파나선(α-helix) 아미노산 배열로 세포막과 세포내막의 실시간 분자거동을 육안으로 측정할 수 있는 형광탐침을 개발하여 세포내 특정 분자과정을 저해하는 약리적 및 분자생물학적 메커니즘의 관찰이 가능하게 되었다.

○ 또한 다양한 호르몬이나 신경전달물질에 의존하여 생체막에 생성되어 세포증식이나 기능에 관여하는 DAG(디아실글리세롤) 육안관찰용 형광탐침을 비롯하여 인산화단백의 형광탐침 및 혈관 내피세포에서 혈관이완인자(relaxing factor)로 작용하는 일산화질소의 pM(picomole) 수준의 초고감도 형광탐침은 의학계는 물론 분자생물학이나 환경관련 내분비장애 연구에도 크게 활용될 수 있어 우리에게 시사하는 바가 크다.

○ 본 장비의 실용화에는 다소 시간이 소요될 것으로 보이며 본 탐침을 이용한 인체검사에서 미치는 미세영향 등은 알 수 없으나, 이러한 맥락의 기초자료 확보나 분석 장비 발전은 우리의 질환치료나 약물개발에 크게 도움이 될 것으로 보여 향후결과가 기대되는 사안이다.

저자: Moritoshi Sato
자료유형: 학술정보