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첨단기술정보

인공 금속효소

전문가 제언: 광합성, 질소고정, 히드로게나제 등 중요한 반응은 화학, 생물의 최첨단기술을 갖고 있어도 미해명 부분이 많고, 컨트롤하기가 어렵다. 그 이유는 많은 중요한 효소는 복잡한 구조를 한 금속착체를 활성중심에 갖고 있으며, 반응성이 금속을 둘러싼 단백질에 의해 제어되고 있기 때문이다.

활성중심에 존재하는 금속착체 구조와 주변 환경을 유기배위자로 정밀하게 재현하고, 촉매 응용으로 연결하는 연구를 추진하는 한편 금속 활성중심과 단백질의 상호작용을 이해하고, 반응 메커니즘의 해명이나 생체기능 제어의 응용으로 연결하는 것이 인공 금속효소 연구이다.

종래는 분자량 수만의 단백질을 배위자로 하여 금속착체와 복합시키기 위해 초분자화학과 착체화학을 조합한 특수한 단백질 변성기술의 개발이 필요하였으며, 인공 금속효소의 구축은 곤란하다고 생각해왔다. 그러나 최근에는 단백질의 정제나 동정의 자동화도 추진되고, 결정구조 해석이나 질량분석 기술도 크게 발전했기 때문에 분자량 수만 ~ 수십만의 단백질을 사용하여 용이하게 인공 금속효소를 합성하는 시대가 되고 있다.