아주대, 임신진단키트로 손쉽게 ‘프로테아제’ 검출 기술 개발

유태현·윤현철 교수팀, 저비용으로 단백질 분해효소 활성 측정 가능

[수원=뉴시스] 아주대학교 선구자상. 2021.6.30. (사진=아주대학교 제공) *재판매 및 DB 금지

[수원=뉴시스] 박종대 기자 = 국내 연구진이 실생활에서 쉽게 구할 수 있는 임신진단키트를 활용해 프로테아제 효소의 활성을 측정할 수 있는 기술을 개발했다.
 
단백질의 분해에 관여하는 프로테아제는 생명현상 지표이며 이 효소의 비정상적 활성은 많은 종류의 질병과 연관돼 있다.

21일 아주대학교에 따르면 유태현·윤현철 교수 공동 연구팀이 단백질의 분해에 관여하는 프로테아제 활성을 측정할 수 있는 센서를 개발하고, 이를 임신진단키트를 통해 분석할 수 있는 방법을 확인했다.

이번 연구 내용은 ‘임신진단키트를 이용한 프로테아제 활성 측정 방법 개발’이라는 제목의 논문으로 센서 분석 화학 분야의 최상위 저널인 '바이오센서 앤 바이오일렉트로닉스' 9월호에 게재됐다.

이번 연구에는 아주대 유태현·윤현철 교수가 공동 교신저자로, 박현지 박사(아주대 분자과학기술센터)와 김유선 학생(대학원 분자과학기술학과)이 공동 제1저자로, 이경원·권민지 학생(대학원 분자과학기술학과)이 공동 저자로 각각 참여했다.

우리 몸에서 발생하는 분화와 성장, 면역과 감염 같은 다양한 현상은 단백질 분해효소인 프로테아제에 의해서 조절된다. 이 효소의 비정상적인 활성은 암, 염증 질환, 알츠하이머 등 여러 질병의 발생과 연관돼 있다.

현재 널리 사용되고 있는 프로테아제 검출 방법은 고가의 장비와 분석 전문가를 필요로 하는 복잡한 과정으로 이뤄져 있다.

아주대 연구팀은 먼저 단백질공학(protein engineering)과 바이오컨쥬게이션(bioconjugation) 기술을 이용해 검출하려는 프로테아제에 의해 선택적으로 활성화될 수 있는 센서를 개발했다.

연구팀은 또 특정 프로테아제가 존재할 때 센서에서 인간 융모성 생식선 자극호르몬이 방출되도록 함으로써 임신진단키트를 통해 측정이 가능할 수 있도록 설계했다.

즉 시료와 센서를 혼합한 용액을 임신진단키트로 분석하는 간단한 방법으로 타깃 프로테아제의 활성을 측정할 수 있는 길을 찾은 것이다.

임신진단키트는 제작이 쉽고 비용이 매우 저렴하고, 소비자가 일상에서 쉽게 어디에서나 구입할 수 있다.

아주대 연구팀 센서는 프로테아제 종류에 따라서 센서 물질을 쉽게 제조할 수 있도록 고안·설계됐다. 연구팀은 여러 프로테아제 가운데 대표적인 세 종류의 프로테아제(MMP-2, thrombin, caspase-3)에 대한 실험 결과를 보고했다.

유태현 아주대 교수는 “이번 연구에서 개발한 센서 물질과 임신진단키트는 간단한 공정만으로 제조할 수 있다”며 “향후 프로테아제 진단키트의 개발로 이어져 다양한 질병의 진단과 관리에 사용될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

한편 이번 연구는 과학기술사업화진흥원, 한국연구재단, 보건산업진흥원의 지원을 받아 수행됐다.


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