DGIST 연구팀, 원하는 곳에 옮기는 '코발트-나이트로실 복합체' 합성
"특정 세포에서 화학반응 일어나게 만드는 프로드러그(Prodrug)로 활용 기대"

세포 내 정보 전달자 '일산화질소'의 발생을 조절하는 기술이 개발됐다.

DGIST(총장 국양)는 조재흥·서대하 교수팀이 빛에 의해 일산화질소를 공급할 수 있는 코발트-나이트로실 복합체를 합성, 이를 이용해 세포 내 신호 전달 경로의 변화를 확인했다고 25일 밝혔다. 
세포는 생화학적 정보를 더 효율적으로 전달하기 위해 기체 분자를 사용한다. 그중 일산화질소는 혈관 확장, 면역 시스템 조절, 신경 전달체 등 다양한 역할을 한다. 일산화질소가 여러 경로로 신호전달 체계를 조절한다고 알려졌으나, 세포로 전달되는 과정에 관한 상세한 사항들은 밝혀지지 않았다.

코발트-나이트로실 복합체는 빛에 반응해 선택적으로 일산화질소를 방출한다. 내인적 또는 외인적 경로로 복합체에 일산화질소를 주입해 세포 외 신호조절 인산화효소가 활성화 되면, 핵의 붉은 형광 물질이 빠져나와 신호 변화를 확인할 수 있다. <그림=DGIST 제공>
코발트-나이트로실 복합체는 빛에 반응해 선택적으로 일산화질소를 방출한다. 내인적 또는 외인적 경로로 복합체에 일산화질소를 주입해 세포 외 신호조절 인산화효소가 활성화 되면, 핵의 붉은 형광 물질이 빠져나와 신호 변화를 확인할 수 있다. <그림=DGIST 제공>
연구팀은 이를 규명하고자 '코발트-나이트로실 복합체'를 만들었다. 이 복합체는 빛을 받으면 일산화질소를 원하는 시간에, 원하는 장소로 이동시킬 수 있다. 
실험 결과, 세포 내·외 여러 경로마다 일산화질소가 전달되는 속도가 달랐다. 연구팀은 속도 차이를 활용하면, 필요한 시간에 특정 세포에서 화학반응을 일어나게 만들어 질병을 치료할 수 있을 것으로 내다본다.

조재흥 교수는 "일산화질소를 필요한 시간 또는 부위에 효과적으로 공급하는 프로드러그(Prodrug) 개발이 기대된다"며 "앞으로 동물의 행동과 생체 관련 연구로 연구 범위를 넓혀, 혈관 확장과 관련된 심혈관 질환 치료제와 뇌신경 가소성 증진 물질을 개발할 계획"이라고 말했다.
연구 결과는 지난 13일 학술지 앙케반테 케미(Angewandte Chemie) 온라인판에 게재됐다.

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