서울대 이동환 교수 연구진 단일 세포 수준 조류인플루엔자 검출 방법 발명

[베리타스알파=박원석기자] 서울대는 화학부 이동환 교수 연구진이 세포 소기관인 소포체 내의 미세한 환경 변화를 감지해 바이러스에 감염된 세포에서만 밝게 빛나는 형광체를 개발해 단일 세포 수준에서 조류인플루엔자를 검출하는 방법을 발명했다고 5일 밝혔다. 이 연구는 고려대 의과대학 이준석 교수 연구실과 공동으로 수행했으며 국제학술지인 Nature Communications에 온라인으로 발표됐다.

형광 분자의 화학 구조는 발광 특성을 조절하는 중요한 변수이다. 구조적으로 유연한 형광체는 주변 환경의 변화에 민감하게 감응하지만, 들뜬 상태의 에너지를 온전히 사용하지 못할 경우 내놓는 빛의 세기가 약할 수 있다. 단단한 골격을 갖는 형광체는 높은 양자 수율을 갖지만, 구조적 자유도가 극히 제한되기 때문에 환경 변화에 감응하기 힘들다. 합성화학적 확장성을 유지하면서도 이러한 상충관계를 극복하기 위해 본 연구에서는 붕소의 배위화학을 이용해 유기분자 골격의 구조적 유연성을 정교하게 제어하는 새로운 형광체 라이브러리를 만들었다. 이들 분자는 세포 안에서 자발적으로 소포체에 모여드는 성질이 있으며 소포체 스트레스와 관련된 단백질과 선택적으로 상호작용을 해서 정량적으로 분석할 수 있는 형광 세기 증강을 유도하며 조류인플루엔자 감염 24시간 이내에 단일 세포 수준에서 감염의 정도를 정량적으로 구별할 수 있다.