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일본 과학자들이 고등 동물의 기관(organ)에 금 촉매를 운반하고, 바이오이미징 기술을 이용해 반응을 시각화하는 기술을 개발했다고 보고했다. 유기 금속 촉매 작용은 치료 또는 진단에 사용될 수 있다. 관련 연구는 Angewandte Chemie에 게재되었다 (DOI: 10.1002/anie.201610273). 바이오 의학 연구 분야에서 가장 활발한 주제들 중 하나는 치료를 위한 비침습적(noninvasive) 타겟팅, 생물학적 센싱과 이미징 기술이다. 일본 RIKEN, 와세다 대학과 JST-PRESTO, 그리고 러시아의 카젠 연방 대학(Kazan Federal University) 연구팀은 타깃 조직에서 합성 전환(synthetic transformation)을 할 수 있는 금 촉매에 관심을 가지고 연구를 수행하였다. 하지만 어떻게 금을 타깃 기관까지 운반하고, 진행되고 있는 생화학 전환을 모니터링하는 일이 문제였다. 그리고, 이 문제들을 해결할 수 있는 전략을 마련했다고 연구팀은 말한다. 금 이온은 소수성 단백질 리간드에 접합시킬 수 있으며, 이들 복합체는 알부민에 결합될 수 있다. 그 다음 알부민은 당-타입 분자인 글리칸(glycans)이 장착되고, 이들 글리코알부민-금(III) 복합체는 특정 신체 기관에 축적이 된다. 금 복합체는 효과적으로 유기금속 촉매 역할을 하며, 생물학적으로 관련있는 분자들과 유기 기질과 반응을 하는데, 이것은 금 복합체가 약물이나 진단 화합물과도 반응할 수 있음을 보여주는 것이다. 과학자들은 금 복합체를 타깃 조직 (간이나 창자) 내에 존재하는 표면 단백질과 형광 염색물이 결합할 수 있게 했다. 반응을 시각화 하기 위해서, 연구팀은 살아있는 쥐에 대한 전체 형광 이미징을 얻었다. 촉매와 기질 (기능화된 형광 염료, Cy7.5와 TAMRA-가 연결된 propargyl ester기반 형광물질임)를 혈류에 주입한 후 2시간 뒤에, 연구팀은 두 개의 기관에서 강한 형광이 관찰되었으며, 이것은 금 촉매 작용이 생체에서 성공적으로 일어났다는 것을 증명하는 것이다 라고 말했다. 이것은 촉매적으로 활성화된 금 복합체가 노동집양적인 항체 제작 없이도 짧은 시간 내에 타깃 기관에 운반될 수 있음을 보여준 것이다. 과학자들은 다른 금속 촉매를 이용해서도 유사한 전략으로 타깃 기관에 약물을 제공하거나, 이를 시각화 할 수 있는지 조사할 필요가 있다고 덧붙였다. |