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유사 단백질 선별하는 신소재 분리막 개발

김동표 POSTECH 교수, 최경민 숙명여대 교수 연구팀 공동연구
바이오 혼합 물질을 연속 분리하는 분리막 생산 가능성 제시
국내 연구진이 유사한 크기의 단백질을 분리하는 새로운 분리막 제조 기술을 개발했다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 김동표 POSTECH 교수, 최경민 숙명여대 교수 연구팀이 금속과 유기물질 복합체로 제조한 막에 거대 기공을 뚫어 단백질을 포함한 거대 복합 분자를 선택적‧효율적으로 분리하는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다.

금속-유기 구조체 기반의 기존 분리막은 미세 기공만 갖고 있어 작은 분자 물질과 기체만 분리할 수 있다.

구조가 크고 복잡한 단백질을 분리하려면 이들이 통과할 수 있는 거대 기공이 필요하고, 내부 공간의 표면 전기를 조절해야 하지만 쉽지 않았다.

이에 연구팀은 미세 기공만으로 구성된 금속-유기 구조체 내에 단백질도 통과할 수 있는 거대 기공을 제조했다. 

제조한 거대 기공과 미세 기공 표면에 양전기 또는 음전기를 가지도록 유도하면, 전기적인 이끌림과 반발력에 의해 단백질마다 이동속도에 차이가 생긴다. 이러한 원리로 유사 크기의 단백질도 분리할 수 있다.

특히 기공의 표면전기 특성을 전환할 수 있는 유동성 액체를 흘려주면 특정 단백질만 분리할 수 있는 공정으로 전환할 수 있다.

최경민 숙명여대 교수는 "기존의 거대‧복합 물질을 적용하지 못했던 금속-유기 구조체에 거대 기공을 도입해 성공적으로 유사 단백질을 선별했다"며 "의약품, 천연 원료, 박테리아 등 각 단백질의 맞춤형 정밀 분리 장치로서 유용하게 활용할 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 기초연구사업(리더연구, 신진연구) 지원을 받았다. 연구 결과는 '네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)'에 지난 달 27일자로 게재됐다.

금속-유기 구조체에서 거대기공이 형성되고, 유사 단백질이 분리된다.<자료=한국연구재단 제공>금속-유기 구조체에서 거대기공이 형성되고, 유사 단백질이 분리된다.<자료=한국연구재단 제공>
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