[뉴스웍스=문병도 기자] 김태영 광주과학기술원(GIST) 지구·환경공학부 교수와 안현주 충남대 분석과학기술대학원(GRAST) 교수 공동 연구팀이 세포 내에 존재하는 당사슬의 상대비를 분자 수준에서 고효율로 측정할 수 있는 분석법을 개발했다.

당사슬은 단백질에 결합된 탄수화물을 가리키는데 당사슬의 종류와 개수의 변화를 통해 단백질의 다양한 기능이 조절된다. 당사슬은 세포 간의 분자 인식이나 신호 전달 과정에서 핵심 기능을 수행하고 있어 암, 면역질환, 신경질환과 같은 질병의 발현이나 노화와 밀접한 연관이 있는 것으로 알려져 있다.

생체 내 당사슬의 양 변화를 측정하는 기술은 당사슬의 기능과 연관된 질병의 진단과 치료법 개발에 있어 매우 중요한 역할을 한다.

연구팀은 중수 표지법를 이용하여 모든 종류의 당사슬을 중수로로 표지한 후, 질량분석기를 사용하여 정상 상태와 질병 상태에서 얻어진 당사슬 간의 상대적인 양을 계산할 수 있는 정량 분석법을 자체 개발했다. 

연구팀은 대표적인 모델 암세포인 헬라 세포를 중수로 표지시킨 후, 당사슬의 정량 정확도와 정량 범위를 확인했다. 실험을 통해 고만노즈 N-당사슬과 복합형·혼합형 N-당사슬을 포함한 총 100여 개 당사슬 간 상대적 양적 차이를 100배까지 측정할 수 있었다.  

김태영 교수는 "하나의 안정 동위원소 표지물질로 당사슬을 포함한 단백질, 지질, 대사체 등의 생분자를 동시에 상대 정량할 수 있는 가능성을 제시했다"라고 말했다. 연구결과는 분석화학 분야의 최고 권위지인 '분석화학'에 지난 21일 온라인 게재됐다.