물곰 단백질, 인공세포 '방패'로…백신 상온유통 길 연다

극한의 탈수 환경에서도 살아남는 '물곰'의 특정 단백질을 이용해 인공세포의 생존력을 획기적으로 높이는 기술이 개발됐다.

미국 미시간대 공대와 시카고대 프리츠커 분자공학대학원 공동 연구팀은 7일(현지시간) 물곰 단백질 'CAHS12'가 인공세포를 탈수로부터 보호하고 재수화 시 기능을 복원시킨다는 연구 결과를 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 발표했다.

이번 연구는 백신, 효소 등 쉽게 변질돼 냉장·냉동 보관이 필수적인 바이오의약품의 상온 유통 가능성을 열었다는 점에서 주목받는다. 이는 현대 생명공학 기술의 주요 병목 현상으로 꼽혀왔다.

물곰은 탈수 상태가 되면 세포 내에서 'CAHS12' 단백질이 그물망 구조를 형성해 세포의 형태와 기능을 유지한다. 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 이 단백질이 세포가 건조해지면 세포막 근처에 모여 3차원 겔 네트워크를 형성하는 원리를 규명했다.

연구팀은 실제로 'CAHS12'와 붉은 형광 단백질 생성 DNA를 넣은 인공세포를 만들어 실험했다. 그 결과, 탈수 후 다시 물을 공급하자 인공세포가 손상 없이 붉은 형광 단백질을 정상적으로 만들어내는 것을 확인했다.

연구를 공동 주도한 앨런 리우 미시간대 교수는 "'CAHS12'는 세포막뿐만 아니라 내부 물질까지 보존해 생물학적 활성을 유지시켰다"고 설명했다. 이번 연구는 향후 물만 부으면 즉시 활성화되는 방식의 바이오의약품 개발로 이어질 전망이다.