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미국 조지아 대학(University of Georgia) 연구진이 미생물 내 철을 저장하는 새로운 방법을 발견했다고 보고했다. 이번 발견은 생물 시스템이 어떻게 작동하는지에 대한 새로운 통창력을 제공할 것으로 기대된다. 관련 연구는 Nature Communications에 게재되었다 (DOI: 10.1038/ncomms16110). 모든 생명체가 필요로 하는 철분은 일반적으로 페리틴(ferritin)이라는 거대한 분자 내의 복합체로 세포 안에서 산소와 함께 저장되어 있다. 이번에 연구진이 발견한 IssA라는 새로운 형태의 단백질은, 단백질 내에 산소 대신 황이 철과 함께 저장되어 있으며, 티오페레이트(thioferrate)라고 알려진 철-황 고분자의 형태로 존재한다. 이번 연구를 주도한 Michael W. Adams 박사는 ldquo;철-황 고분자가 시험관에서 만들어지기는 해지만, 생물 시스템에서 확인된 것은 이번이 처음이다 rdquo;라고 강조한다. 추가로, IssA는 매우 거대한 복합체로 자체 회합이 되면서 페리틴보다 20배 이상 크기가 큰 나노입자가 된다. IssA 나노입자는 너무 커서 현미경을 사용하면 세포 전체에서 관찰 할 수 있다. 연구진은 또한 새로 발견된 단백질이 철분을 저장할 뿐 아니라 철-황 클러스터가 포함된 단백질 회합에도 역할을 한다는 것을 발견했다고 보고했다. 따라서 어떻게 철-황 클러스터가 생물 시스템에서 합성되는지에 대한 새로운 관점을 제공한다고 연구팀은 말했다. 실험실에서, 연구팀은 대량으로 미생물을 배양해, 이를 정제한 후에 다양한 철-황 단백질과 효소에 대한 특성을 연구할 수 있었다고 말한다. ldquo;우리의 유전자 분석 결과, IssA는 세포 내에서 존재하는 주요 단백질로, 생화학 분석 중에 매우 크다는 점에 주목했다. 매우 풍부하고 크기가 커서 정제하기가 매우 쉬웠다. 정제한 단백질은 다양한 분석학적, 분광학적, 현미경 기술을 이용해 조사함으로, IssA가 나노입자이며 티오페레이트를 포함하고 있음을 알게 되었다 rdquo;고 연구팀은 말했다. 연구팀은 IssA의 항체를 만들어 미생물의 세포 전체에 있는 IssA를 시각화 할 수 있었다고 설명했다. 이번 연구는 생물 시스템이 어떻게 작동되는지에 대한 근본적인 지식을 제공하기 때문에, 연구자들은 의약 또는 다른 응용에 나노입자를 조작하는데 사용할 수 있을 것이라고 제안했다. 현재 의약 및 전기 응용에 사용되는 나노입자는 무기 물질로 부터 만들어지지만, IssA의 특성을 보다 더 잘 이해하게 되면 단백질로 가공한 나노입자도 만들 수 있게 될 것이라는 것이 연구진의 설명이다. 또한 IssA를 기반으로 다른 무기 물질이 포함된 나노입자를 제작할 수 있게 될 것이라고 덧붙였다. |
