December 11,2019

7월 과학기술인상에 신관우 서강대 교수

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신관우 서강대 화학과 교수 ⓒ 과기부

신관우 서강대 화학과 교수 ⓒ 과기부

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 ‘이달의 과학기술인상’ 7월 수상자로 신관우 서강대 화학과 교수를 선정했다고 10일 밝혔다.

신 교수는 살아있는 세포와 형태 및 기능이 동일할 뿐만 아니라 광합성 작용을 통하여 스스로 에너지 대사활동을 하는 인공세포를 세계 최초로 개발했다.

2000년대 이후 인공적인 요소를 살아있는 세포에 삽입‧결합하여 인공세포를 개발하는 연구가 다양하게 진행되었다. 하지만 기존 연구에서는 스스로 대사 활동하는 에너지 전환 체계를 갖추지 못했다. 세포가 에너지를 흡수하고 물질을 전환하는 과정이 매우 복잡해, 이를 인공적으로 구현하는 데 많은 어려움이 있었다.

신 교수는 실제 세포에서 추출한 단백질을 인공 세포막에 삽입해도 그 기능이 유지된다는 사실에 착안하여 기존 세포에서 막단백질을 추출하고 인공세포막에 삽입시키면 순차적으로 생체 단백질 중합반응을 진행할 수 있다는 가설을 세웠다.

이후 식물의 광합성 단백질과 박테리아의 광전환 단백질을 추출하여 스스로 에너지 대사를 할 수 있는 인공 미토콘드리아를 제작하였다. 이어 인공 미토콘드리아를 인공세포막에 삽입하여 골격단백질을 스스로 합성하며 움직이는 인공세포를 제작하였다.

개발된 인공세포는 빛을 사용하여 스스로 생체에너지(ATP)를 생산하며, 세포의 움직임과 형태를 구성하는 세포골격을 합성하였다. 또한 원시적 형태의 세포와 유사하게 빛에 반응하여 스스로 움직임을 보이는 현상이 관찰되었다.

신 교수는 이번 실험을 통해 인공세포가 빛을 받아 에너지를 만들며 최장 30일간 기능을 유지할 수 있다는 것도 증명했다.

관련 연구 성과는 작년 5월 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’(Nature Biotechnology)에 실렸다.

한편 이달의 과학기술인상은 과학기술자의 사기를 높이기 위해 1997년 마련됐다. 수상자는 장관상과 상금 1000만원을 받는다.

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