세포 단백질 기능제어 연구‧면역항암제 개발 도움 기대
빛으로 면역반응을 조절할 수 있는 기술이 개발됐다. 세포내 단백질 기능제어 연구와 면역항암제 개발 등에 도움될 것으로 기대된다.
기초과학연구원(IBS)은 인지 및 사회성 연구단 허원도 교수 연구팀(KAIST 생명과학과)이 항체를 빛으로 활성화시켜 특정 단백질을 억제하도록 만드는 항체광유전학 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.
면역에서 가장 중요한 역할을 하는 물질 중 하나인 항체는 ‘Y자 형태’ 단백질이다. 긴 항체보다 짧은 항체 조각이 세포 내에서 더 잘 녹기 때문에 항체조각들은 오래전부터 생물학적 도구나 의약품 재료로 활용돼 왔다.
허 교수팀은 빛을 이용해 항체 활성화를 조절하는 ‘옵토바디(Optobody)’ 기술을 개발했다. 녹색형광단백질(GFP)을 인지하는 가장 작은 항체 조각인 ‘GFP 나노바디’를 재료로 실험을 진행했다. 둘로 쪼개져 비활성화 상태였던 GFP 나노바디에 청색광을 쬐면 재결합돼 활성화되고, 활성화된 항체 조각이 세포 이동에 관여하는 단백질을 억제하는 것을 확인했다.
연구진은 화학물질을 이용해 항체의 활성화를 조절하는 ‘케모바디(Chemobody) 기술’도 개발했다.
둘로 쪼개져 있던 항체 조각을 면역억제 작용을 하는 ‘라파마이신(Rapamysin)’으로 재결합시켜 활성화됨을 확인하고, 활성화된 항체 조각이 세포 이동에 관여하는 단백질을 억제하는 것을 관찰했다.
연구진은 항체광유전학 기술을 개발해 항체 조각이 쪼개지면 비활성화되고 재결합하면 활성화된다는 것을 밝혔다는 데 의의가 있다고 설명했다. 빛을 이용해 항체 활성을 빠른 시간 내에 시공간적으로 세밀하게 조절하는 것이 가능해졌다.
허원도 교수는 “개발한 항체광유전학기술은 빛으로 세포 내 단백질의 기능을 제어하는 연구에 적용할 수 있다”며 “향후 다양한 질병을 치료하는 항체와 차세대 면역 항암제 개발에 많이 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구 결과는 세계적 학술지 ‘네이처 메소드(Nature Methods)’에 15일(한국시간)에 게재됐다.
