질병 발병과정 규명기간 확 줄인다…당단백질 자동분류기술 개발

기초지원연 "한 달 이상 걸리던 분류작업 24시간 내 가능"

한국기초과학지원연구원은 각종 질병의 발병과정을 밝히는 데 걸리는 시간을 획기적으로 줄일 수 있게 해줄 ‘당단백질 자동분류 시스템’을 개발했다고 20일 밝혔다.

당단백질은 단백질의 특정 아미노산에 당이 결합한 것이다.

각종 염증이나 암 등 질병에 관여하는 것으로 알려져 질병 조기 진단을 위한 바이오마커 등으로 활용된다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 바이러스 표면의 ‘스파이크 단백질’도 당단백질의 일종으로, 바이러스의 세포 침투 과정을 규명하기 위해서는 당단백질 구조 분석이 우선돼야 한다.

질량분석기를 활용해 단백질에 붙은 당의 종류와 결합 위치를 파악해야 하는데, 기존에는 연구자가 일일이 분석하고 분류해야 해 시간도 오래 걸리고 분석 과정도 까다로웠다.

연구팀은 질량분석기에서 얻어지는 질량분석 스펙트럼을 신속하게 분석해내는 자체 알고리즘을 통해 단백질에 결합한 당의 구조와 위치에 따라 당단백질을 자동으로 분류하는 시스템을 개발했다.

기존 방식으로는 한 달 이상 걸리던 것을 자동화 시스템을 이용해 24시간 이내로 단축했다.

특히 처음으로 암 발병과 관련된 ‘뮤신’ 타입 당단백질을 분류하는 데 성공했다고 연구팀은 설명했다.

유종신 기초지원연 박사는 “바이러스 백신, 재조합 단백질 등 다양한 바이오 의약품의 구조를 검증하는 데 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘분석 화학'(Analytical Chemistry) 지난 10일 자에 실렸다.

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