스마트 약물전달 디바이스와 분자디바이스로서 DNA 나노구조

전문가 제언

○ DNA 분자는 상보적인 도매인의 하이브리드를 통해서 필요에 따라 미리 설계한 모양대로 조립이 가능하다. 지금까지 다양한 DNA의 나노구조와 모양이 Watson-Crick의 염기쌍에 기반에서 설계가 이루어지고 있다. DNA 나노기술의 발달에 중요한 역할을 한 것은 2006년 DNA origami(종이접기)의 고안이다.

 

○ DNA origami 나노기술은 DNA의 접임 구조를 공간적인 접근과 활성요소로 이용하는 플랫폼으로 작용할 수 있다. DNA를 프로그램으로 나노 수준의 조작이 가능함으로써 치료를 위해 새로운 방법을 개발할 수 있는 가능성을 가지고 있다. 맞춤형 분자 장치는 세포를 표적으로 생물학적인 환경에서 세포의 작용과 기능을 유발시킬 수 있다.

 

○ DNA origami 방법이란 single-stranded DNA를 DNA scaffold strand라는 이름으로 짧고 다양한 맞춤형 모양으로 만들어 ‘staples’로 작동하게 하는 것이다. 이러한 구조가 튼튼하고 광범위하게 적용할 수 있게 되면서 3D 조립으로 만곡과 뒤틀림, 구부림 등 자유롭게 만드는 것이 일반화됐다. Origami 방법의 매력은 필요한 기능적인 DNA 모양을 다른 바이오분자를 나노단위로 조립할 수 있다.

 

○ 이 리뷰에서는 DNA 기반 공정을 주로 DNA origami 나노구조를 이용해 요구하는 일을 수행하고 이러한 나노구조를 스마트한 약물전달 기구로 사용해 암을 치료하거나 효소를 대체할 수 있다. 실제로 실험실에서 DNA origami 나노구조로 약물전달 분자로 DNA 기반의 공정과 mRNA를 분해, 단백질 발현과 억제를 영상으로 확인한다. 따라서 이러한 구조를 이용해 작은 간섭 RNA(siRNA) 분자의 유전자 침묵을 조정할 수 있음을 잘 보여준다.

 

○ 선진국에서는 DNA origami 나노구조를 이용한 분자치료와 대체효소, 약물전달에 진전을 보이고 있어 국내 연구진도 이 분야에 관심을 가졌으면 한다.

저자

Veikko Linko, Ari Ora, and Mauri A. Kostiainen

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2015

권(호)

33(10)

잡지명

Trends in Biotechnology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

586~594

분석자

강*원

분석물

• 스마트 약물전달 디바이스와 분자디바이스로서 DNA 나노구조.pdf [466,024 byte]

이미지변환중입니다.