지구 밖에도 단백질이 존재한다?

‘Acfer 086’ 운석 안에서 단백질 유사 물질 발견

그동안 연구 결과에 따르면 태양계 내에서 생명체가 살고 있는 곳은 지구뿐이다.

그런데 최근 다른 어딘가에 또 다른 생명체가 살고 있다는 것을 말해주는 단백질이 발견됐다는 연구 결과가 발표돼 큰 주목을 받고 있다.

2일 ‘데일리 메일’, ‘사이언스 얼럿’ 등에 따르면 외계로부터 온 것으로 보이는 단백질을 발견한 과학자들은 하버드대와 첨단 분석장비업체인 PLEX 코퍼레이션, 브루커(BRUKER)에 소속돼 있는 3명의 과학자들이다.

단백질로 추정되는 물질이 ‘Acfer 086’ 운석에서 발견되면서 지구 바깥에 생명체가 존재한다는 주장이 힘을 얻고 있다. ⓒWikipedia

지구 밖에서 전해진 최초의 외계 단백질후보

이들은 연구팀을 구성한 후 1990년 알제리에서 발견한 운석 ‘Acfer 086’을 분석하고 있었다.

그리고 분석을 위해 새로 개발한 첨단 장비를 통해 이 운석 안에 지구에서는 볼 수 없는 유기체가 포함돼 있다는 것을 알아냈다.

이 물질을 분석한 결과 아미노산인 글리신(glycine)의 끝부분을 철(iron)과 산소(oxygen), 리튬(lithium) 원자가 덮고 있는 모양을 하고 있었다. 지구에서 처음 발견된 새로운 구조의 유기체였다.

‘MALDI’란 명칭의 첨단 질량분석법으로 구성 성분을 정밀 분석한 결과 철의 비율 등에 있어서는 지구의 단백질과 큰 차이를 보였다. 그러나 전체적으로는 지구에서 보는 단백질과 유사했다.

연구팀은 첨단 장비를 활용해 분자 결합 구조와 배열 등을 재현했고, 그 영상을 통해 이 물질이 단백질 구조를 지니고 있다는 결론에 도달할 수 있었다.

단백질과 유사한 물질로 보고되고 있는 헤몰리틴 분자의 구조도. 위에 있는 그림은 분자를 구성하고  있는 원자 사이에 공간을 없앤 것이다. ⓒMalcolm. W. McGeoch

연구팀은 이 단백질의 이름을 ‘헤몰리틴(Hemolithin)’이라고 명명했다.

이 물질이 단백질이라는 사실을 학계로부터 인정받게 되면 지구 바깥에서 지구로 전해진 최초의 단백질이 된다. 또한 태양계 어딘가에 또 다른 생명체가 살고 있다는 사실을 인정받게 된다.

외계 단백질의 존재를 인정할 경우 지금의 지구 생명체가 자생적으로 탄생한 것이 아니라 외부로부터 전해졌다는 내용으로 생명체 기원의 역사를 새로 써야 하기 때문. 지금까지 외계 생명체의 존재를 인정한 사례가 없어 그 귀추가 주목되고 있다.

논문은 지난주 출판 전(preprint) 논문을 게재하는 ‘아카이브(arxiv.org)’에 게재됐다. 논문 제목은 ‘Hemolithin: a Meteoritic Protein containing Iron and Lithium’이다.

첨단 분석 장비로 단백질 유사 물질완전 해독

연구팀은 논문을 통해 이전에 운석 ‘Acfer 086’에서 아미노산 중합체를 찾아낸 적이 있다고 말했다.

그러나 이번 연구에서는 최첨단 질량분석방식인 ‘MALDI’를 사용했고, 그 결과 이전에 관측할 수 없었던 2320돌턴(원자질량의 단위)의 물질을 분자 수준에서 완벽하게 분석할 수 있었다고 밝혔다.

연구팀은 논문을 통해 그동안 과학자들이 태양계로부터 지구로 전해진 다양한 운석들을 분석하면서 생명체의 근원이 되는 단백질의 존재 가능성을 어렴풋이 예측해왔다고 말했다.

생명체를 구성하고 있는 분자를 구성하는데 필요한 물질인 시안화수소(HCN, 청산), 분자를 조성하는데 필요한 물질인 리보오스(ribose), 그리고 단백질 합성에 필요한 아미노산 등의 존재를 예상하고 있었다는 것.

특히 이번 연구에서는 이전에 볼 수 없었던 대규모 장비가 동원됐다고 밝혔다. 특히 예술적인 경지에 도달했다는 평을 받고 있는 질량분석 기기인 ‘MALDI’는 지구상의 단백질과 유사한 구조의 물질을 완전히 해독할 수 있었다고 말했다.

연구팀은 이전의 분석보다 월등한 수준에서 글리신 아미노산이 철, 리튬 원자와 같은 다른 원소들과 강력히 밀착돼 있다는 사실을 확인했으며, 이를 모델링 했을 때 단백질로 보이는 물질을 완벽하게 재현해낼 수 있었다고 밝혔다.

이 물질이 지구의 단백질과 닮았지만 내용에 있어서는 큰 차이를 보였다고 말했다. 특히 분자 속 중수소 비율은 지구에 존재하는 어떤 단백질과도 비교가 안 되는 수준으로 오랜 기간 우주를 여행하면서 생긴 구조적 특징인 것 같다고 설명했다.

연구팀은 “만일 이 물질이 태양계에서 전해진 단백질이 아니라면 태양계가 아닌 또 다른 우주에서 전해진 단백질일 것”이라고 말했다.

연구팀은 또 이 단백질이 46억 년 전 지구가 생성되기 시작할 때 형성됐다고 말했다. 지구 생성 당시 지구로 흡수된 수많은 혜성이나 운석 속에 이런 단백질이 존재했으며, 지구에 전해지면서 생명체가 탄생할 수 있는 기반을 조성했던 것으로 보고 있다.

그러나 연구팀의 이런 주장에도 불구하고 이번에 발견한 물질이 분자가 결합해 생긴 넓은 의미의 중합체일 가능성도 없지 않다.

이 논문이 학계로부터 인정을 받기 위해서는 앞으로 7가지 단계를 거쳐야 한다. 다른 과학자들이 똑같은 과정을 통해 이 물질이 단백질임을 확인해야 하며, 앞에서 말한 것처럼 일반적인 중합체가 아니라 단백질임을 증명해야 한다.

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전체 댓글 (1)

  • 박도영 2020년 3월 4일2:09 오후

    태양계가 아닌 우주 어딘가에서 왔다면 더더욱 중합체일 가능성이 높지 않을까요 우주가 텅 비어 있는 것도 아니고 오면서 반응을 일으켰을수도 있는 거고

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