포스텍, 분자단위 관찰 기술 개발…생로병사 비밀 풀 단서 찾아내나

세포를 분자 단위로 관찰할 수 있는 기술이 개발돼 학계의 관심을 끈다. 작은 단백질이나 RNA와 같은 복잡한 분자를 분석하면 생로병사의 비밀을 풀 단서를 찾을 수도 있어서다.

포스텍 화학과 김기문 교수'박사과정 황우습 씨, IBS 복잡계 자기조립 연구단 백강균 박사 팀은 레이저를 이용해 수 나노미터(㎚'1㎚는 10억분의 1m) 크기 샘플이 어떤 화학적 구성을 갖추고 있는지 밝혀내는 기업으로 '단분자'를 검출하고 관찰할 수 있는 플랫폼을 만들었다. 그동안 한곳에 뭉쳐 있는 세포 중에서 단분자 하나를 따로 검출, 관찰하는 일은 현실적으로 불가능하다는 게 통설이었다.

연구팀은 속이 빈 호박 모양의 분자 '쿠커비투릴'을 이용해 은나노 입자와 은기판을 2.5㎚ 거리로 정확히 배열했다. 그 뒤 가시광선 영역의 레이저를 쏘아 쿠커비투릴 중앙에 모인 분자가 내놓는 신호를 강하게 변화시켰다. 분자를 밝게 관찰할 수 있는 '핫스팟'(Hot spot)을 만든 셈이다.

연구팀은 쿠커비투릴의 특성을 적절히 활용한 것이 이번 성과의 열쇠라고 설명했다. 쿠커비투릴은 집주인처럼 움직이지 않고 가만히 있는 특성이 있어서 핫스팟에 원하는 단분자를 정확하게 검출하고 불러들이는 데 도움이 된다. 분자 내부를 속속들이 관찰할 토대가 되는 것이다.

연구팀은 앞으로 이 기술로 작은 단백질'RNA 등 복잡한 분자의 시공간에 따른 움직임을 확인할 계획이다.