효소 반응에 의한 나노입자의 바이오 결합에 관한 고찰: 반응 특이성과 반응 조절에 의한 나노입자의 개발

전문가 제언

○ 생명공학 분야에서 나노입자의 활용에 관한 관심은 지속적으로 증대되고 있다. 예를 들면, 영상의학에서 사용되는 조영제(contrast agent)를 비롯한 질병 치료제 및 분자 소자 회로 장비 등에 이르기까지 나노입자의 활용 범위는 다양하다. 대부분의 나노입자 바이오 결합은 단백질 혹은 DNA 등의 생물학적 물질의 부착공정이 필수적이다. 특히 나노입자 결합체가 치료목적인 경우에는 반응 특이성과 특정 위치의 표적화는 중요한 요인이다. 이러한 요인을 갖춘 나노입자 바이오 결합체를 효율적으로 합성하는 기술이 최근에 들어 많은 연구자들에 의해 소개되고 있다.

 

○ 이 기술은 생물직교반응(bioorthogonal chemistry; 생체시스템에서 생체내부의 자체 생화학적 반응에는 영향을 주지 않고 표적 대상에서만 유도되는 화학반응)의 원리에 바탕을 둔 효소의 촉매 반응에 의한 나노입자-표식 물질 결합체를 합성하는 반응공정이다. 효소적 표식화 반응(enzymatic labeling)에는 크게 두 가지 방법이 소개되어 있다. 하나는 입자-기질 결합체에 효소(sortase, biotin ligase 등)를 이용하여 표식물질을 부착시키는 방법이고, 다른 하나는 입자-효소 결합체에 단백질-표식 물질 결합체가 서로 자발적으로 결합되게 하는 방법이다.

 

○ 나노입자-표식 물질 결합체는 질병의 치료진단(theranostics)과 표적화 나노의학(targeted nanomedicine) 분야에서 중요한 역할이 기대되고 있기 때문에 나노입자 바이오 결합체의 효소적 합성기술은 제약 산업체에서는 많은 관심을 보이고 있다. 나노입자의 효소적 바이오 결합 기술은 현재 초보 단계이지만 머지않아 의료분야에서의 활용 폭이 보다 다양하게 제시될 것으로 전망된다.

 

○ 나노입자의 활용기술에 관한 기술개발은 국내뿐 아니라 많은 국가에서 집중적으로 육성하고 있는 분야이지만 나노입자 바이오 결합체의 효소적 합성기술은 주요 선진 국가에서 이 분야의 연구를 주도하고 있다. 국내의 경우 나노입자 바이오 결합체의 효소적 합성기술에 관한 기초능력은 보유하고 있다고 판단되지만 이 분야의 지원은 다른 나노입자에 비해 미흡한 편이므로 적극적인 지원이 요구되고 있다.

저자

Scott A Walper, Kendrick B Turner, Igor L Medintz

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

바이오

연도

2015

권(호)

34()

잡지명

Current Opinion in Biotechnology

과학기술
표준분류

바이오

페이지

232~241

분석자

정*한

분석물

• 효소 반응에 의한 나노입자의 바이오 결합에 관한 고찰- 반응 특이성과 반응 조절에 의한 나노입자의 개발.pdf [498,273 byte]

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