페놀류 환경유해물질 분해 촉진 단백질(감지 전사인자, DmpR)의 작용 원리와 3차원 구조가 국내 연구진에 의해 규명됐다.
이는 페놀류 물질 분해를 촉진하는 원리에 관한 최초 보고로 관련 연구를 통한 토양·수질 오염 탐지 및 단백질 공학 분야에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.
한국생명공학연구원은 17일 질환표적구조연구센터 우의전 박사팀과 합성생물학전문연구단 이승구 박사팀, 네덜란드 델프트공과대 공동 연구팀이 DmpR의 분자적 수준의 전사 활성 원리를 분석헀다고 밝혔다.
연구진은 이승구 박사팀에서 개발돼 현재 다양한 미생물센서에 활용 중인 DmpR 연구를 토대로 단일 분자 형광법(single-molecular photobleaching)과 엑스선 결정화(X-ray crystallography)를 통해 DmpR의 분자적 수준의 전사 활성 원리를 분석했다.
단일 분자 형광법은 변화하는 단백질의 단일 분자를 추적하는 신기술로, 연구진은 다양한 전사 촉진 인자 변화에 의한 단백질 상태 변화를 추적했다.
그 결과 일반 상태에서 DmpR은 반응성이 없는 두 분자가 결합한 형태로 존재(이량체)하다가, 페놀 등 오염물질과 결합하면 4개의 분자가 모여있는 형태(사량체)로 변화해 오염물질 분해를 촉진시키는 활성화 상태로 변화함을 확인했다.
우의전 박사는 “20여 년간 난제였던 페놀류인식 전사 촉진 시스템을 규명함으로서, 산업적으로 페놀 등 화학 오염물에 대해 특이적으로 반응하는 신규 바이오센서 제작의 이론적 토대를 제공했고 학문적으로는 신규 전사 시스템 규명이라는 성과를 얻었다”며 “이러한 구조적 분석으로 페놀류뿐만 아니라 다양한 유해물질 인식 재조합 DmpR 제작이 가능해져 다양한 화학 오염물 진단에 응용이 가능할 것으로 예상한다”고 밝혔다.
한편 이번 연구는 생명연 주요사업 지원으로 수행됐으며 생물학 분야의 세계적 저널인 ‘Nature communication’ 온라인 판에 게재됐다.
