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첨단기술정보

세균 편모 모터의 응용가능성

전문가 제언: 단백질이나 핵산은 특정분자와 특이한 성호작용을 함으로써 더욱 복잡한 초분자 복합체를 형성하여 매우 정밀한 기능을 할 수 있다. 구성원자의 입체배치를 결정하는 힘은 대부분이 수소결합이나 이온결합 등 약한 힘이므로 입체구조는 연하고 열에 의해 요동한다.

기계와 전자기기는 요동현상을 노이즈로 취급하여 이를 제거하기 위해 설계하지만 생체 나노머신(나노스케일 분자기계)은 이 요동이 여러 기능을 실현하는데 필수적 성질이다. 이 자료는 일본 Osaka대학 연구진의 연구결과이며, 몸길이 약 2㎛의 단세포생물인 세균의 운동기관으로서의 회전모터와 나선형 프로펠러로 구성되는 편모(flagella)의 공학적 응용 가능성을 기술한다.

대장균과 살모넬라균 등의 세균은 편모라 부르는 기다란 나선 섬유상 운동기관들을 갖는다. 각 편모의 바탕에는 세포막을 관통하는 기부체구조가 있어 고속회전 모터로 작동하고 나선형 프로펠러로서 편모섬유의 고속회전을 구사하여 추력을 발생시킨다. 바탕의 몸체직경은 45nm, 길이는 60nm 정도며, 편모섬유는 직경 24nm, 길이 수십㎛이다. 모터가 시계 반대방향으로 회전하면 추진력이 발생하여 세균이 자유롭게 유영할 수 있다.