IBS, 당류 선택적 인지·안정화 이루는 수용체 규명

김기문 단장

아주경제 이한선 기자 = 국내연구진이 당류의 선택적 인지 및 안정화를 이루는 수용체를 규명했다.

기초과학연구원(IBS)은 복잡계자기조립연구단이 당류의 선택적이고 안정화된 담지를 가능하게 하는 합성수용체의 메커니즘을 규명했다고 12일 밝혔다.

쿠커비투[7]릴(CB[7])의 강력한 주인-손님 상호작용을 이용해 수용액상에서 당류의 선택적 담지 및 안정화를 보고한 이번연구는 생체 내 존재하는 당류의 담지와 이를 활용한 아미노당 항생물질의 운송·감지에 대한 응용가능성을 제시했다.

연구 결과 선택적인 약물담지 및 전달을 통해 의약분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

CB[7]은 쿠커비투[n]릴(CB[n])의 한 종류로 단단하고 분자 안의 빈 공간을 지니는 호박모양의 거대 고리 분자다.

CB[7]의 빈 공간 및 입구에 존재하는 카르보닐기는 강한 이온-쌍극자 상호작용을 기반으로 유기 암모늄 이온과 안정적이고 강력하게 주인-손님 복합체의 형성을 가능케할 것으로 연구진은 예상했다.

연구진은 호박모양의 고리 분자인 CB[7]릴이 수용액인 물에서 당을 선택적이고 강하게 결합하는 것을 확인하고 아미노 당류의 알파 아노머에 대한 초분자 안정화를 구현했다.

당류는 물 속에서 수화작용으로 인해 알파와 베타 두 가지 아노머 상태로 함께 존재하는 가운데 이번 연구로 당류가 CB[7]를 통해 알파 아노머 상태로만 존재함을 밝혀냈고 이는 지금까지 보고된 바 없어 학문적으로도 가치가 있다.

이번 연구성과는 지난 6일 세계적 학술지인 안게반테 케미 온라인에 게재됐다.

김기문 단장은 “이번 연구 결과로 기존의 인공 수용체가 보여주기 어려웠던 당류의 인지 및 구조의 안정화를 보여 생체내 일련의 과정 탐지 혹은 약물전달시스템에 새로운 가능성을 제시한다는 점에서 의미가 있다”고 밝혔다.

아미노 당류는 많은 생물학적 과정과 질병의 생체지표 역할을 하는 아미노당항생물질의 중요 요소로 인공수용체를 이용한 아미노 당류의 인지에 관한 중요성이 대두되고 있다.

수용액상에서 작용하는 인공 당류 수용체는 감지 및 약물전달 등과 같은 분야로의 응용이 가능하고 당류의 구조변화(아노머릭 효과) 연구에도 탁월한 역할을 한다.