미 연구팀, 인공 헤모글로빈 제조 성공
미국 연구팀이 유전공학기술을 이용, 인공 헤모글로빈을 만드는데
성공했다는 소식이다.
미화학협회는 카네기 멜론대학의 치엔 호 박사팀이 유전공학적 방법을 통해 대장균에서 인공 헤모글로빈을 만드는데 성공, 대체혈액의 개발을 앞당길 수 있게 됐다고 밝혔다.
이들의 연구결과는 21일자 `생화학지'(Biochemistry)에 발표될 예정이다.
헤모글로빈은 혈액을 통해 몸의 각 조직에 산소를 운반해주는 단백질로, 수술이나 장기이식 과정에서 대체혈액으로 사용될 수 있다.
그러나 아직까지 실용화된 대체혈액은 없는 실정이며 현재 몇가지 인공적인 혈액대체물질에 대한 연구가 진행중이다.
산소를 운반하는 기능을 하는 헤모글로빈은 세포 외부에 존재할 때 헤모글로빈의 철이온이 산화되는 등의 문제를 지니고 있다.
이에 따라 호 박사팀은 헤모글로빈분자의 특정 위치에 의도적으로 돌변변이를 일으켜 부정적 특성을 제거하는데 성공했다.
연구팀은 앞서 발표된 연구를 통해 96번 발린 아미노산을 트립토판으로 바꾸어주면 산소에 대한 친화도가 낮아지며 또 108번을 아스파라긴으로부터 리신으로 바꿔주어도 동일한 효과를 거둘 수 있음을 파악했다.
이 결과를 바탕으로 연구팀은 108번 아스파라긴 아미노산을 글루타민으로 치환한 결과 산소에 대한 친화도와 산화속도가 낮은 헤모글로빈 rHb(N108Q)를 얻을 수 있었다.
또 29번 아미노산이 헤모글로빈의 산화반응 그리고 헤모글로빈과 산화질소의 상호작용에 중요한 역할을 하고 있음을 밝혀낸 이전의 연구결과에 착안, rHb(N108Q)에 다시 돌연변이를 유도, 29번 루신을 페닐알라닌으로 바꿔주었다.
연구팀은 헤모글로빈 rHb(L29F, N108Q)가 산화반응에 대한 저항성을 갖게 됐으며 낮은 수소이온 농도에서 산소에 대한 친화도가 감소하고 협동성이 증가하는 등 매우 개선된 특성을 나타냈다고 밝혔다.
호 박사는 "이번 연구에서 얻어진 헤모글로빈이 실제 혈액에 존재하는 헤모글로빈과 매우 유사한 특성을 보여주기 때문에 인공혈액의 개발에 한 걸음 다가서게 됐다"면서 "그러나 이번 연구에서는 소량의 헤모글로빈이 생성됐기 때문에 실용화를 위해서는 더 많은 연구가 이뤄져야 한다"고 말했다.