생체분자 변화 1조분의 1초 단위로도 측정 가능해져

국내 연구진이 단백질과 핵산 등 광학 이성질성(chirality)을 띠는 생체분자의 구조변화를 1조분의 1초 단위로 측정할 수 있는 초고속 분광법을 개발했다.

18일 고려대 화학과 다차원분광학연구팀 조민행ㆍ전승준 교수와 이한주 박사팀은 수십 펨토초(100조분의 1초)의 적외선 펄스를 시료에 쏘이고, 광학이성질 화합물과 상호 작용한 후 통과한 빛의 특성을 분석, 기존 실험방법과 도구로는 측정할 수 없는 극소ㆍ극초 단위의 광학 이성질체 구조변화를 규명할 수 있는 방법을 개발했다고 밝혔다.

즉, 1조분의 1초의 짧은 시간에 일어나는 광학 이성질체의 구조변화를 규명할 수 있는 셈이다.

현재 광학 이성질성 분자의 구조를 규명하는 데 널리 사용되는 원편광 이색성 분광 측정법(circular dichroism)은 측정 시간이 수초에서 수시간 정도로 매우 느려 단백질 접힘-풀림 현상과 단백질-핵산 결합 등 극히 짧은 시간에 일어나는 생물화학적 현상은 관찰할 수 없었다.

이와 관련 연구팀은 "레이저 펄스가 대략 1조분의 1초에 해당하기 때문에 매우 짧은 시간에 일어나는 생체분자의 변화를 시간의 흐름에 따라 측정할 수 있다"며 "이는 새로운 개념의 광학 이성질체 측정법으로 미지의 분야를 새로 개척했다는 의미가 있다"고 말했다.

연구팀은 또한 "이번 연구가 학문적으로는 생명현상 메커니즘을 규명하는 데 기여하고, 산업적으로는 신약 개발을 위한 의약물질 검색장비로도 개발이 가능할 것”이라고 덧붙였다.

한편 이 연구결과는 국제학술지 '네이처' 19일자 온라인판에 게재된다.

박재붕 기자 [e-mail]
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