아주대는 이지연 약학부 교수<사진> 논문이 세계적 과학저널 ‘사이언스(Science)’지에 실렸다고 4일 밝혔다.

사이언스지는 미국과학진흥협회(AAAS: American Association for the Advancement of Science)에서 발행하는 과학전문저널로, 영국의 ‘네이처(Nature)’와 함께 세계적으로 손꼽히는 과학저널이다.

이 교수의 논문은 ‘효소의 다이나믹한 움직임을 제거함으로써 단백질의 구조적인 움직임이 화학반응단계에 영향끼침을 증명(A dynamic knockout reveals that conformational fluctuations influence the chemical step of enzyme catalysis)’한 것이다.

이 논문은 기질(基質,substrate)이 효소에 결합한 후 생기는 화학적 반응에서 단백질 움직임에 대한 역할을 규명하는데 그 의의가 있다.

논문은 박테리아에 존재하는 효소인 디히드로엽산환원효소(Dihydrofolate reductase)의 돌연변이 연구를 통해 1000분의 1초 단위에서 일어나는 특정 움직임(fluctuation)을 제거하면 효소 반응의 핵심이 되는 화학적 변화단계를 손상시킨다는 것을 효소반응속도연구(Enzyme Kinetic)와 핵자기공명분광법 (NMR spectroscopy)을 이용해 실험적으로 밝히고 있다.

이 결과로써 1000분의 1초 단위에서 일어나는 입체구조적 변동(conformational fluctuation)과 효소반응의 상관관계에 대한 결정적인 증거를 제공한 것이다.

디히드로엽산환원효소(Dihydrofolate reductase)는 항생제나 항암제 의약품의 표적물질(약물과 같은 화학물질이 작용할 수 있는 수용체)로서 많이 연구되고 있는 박테리아 내 존재하는 효소이다.

이번 연구 결과를 통해 효소반응 메커니즘 연구와 새로운 단백질의약품을 개발하는 데 있어 단백질에 대한 이해를 크게 높일 것으로 예상된다.

이 교수는 “단백질의 움직임과 기능과의 상관관계를 연구함으로써 약물의 효과나 선택성 측면에서 신약개발에 새로운 패러다임을 제시할 수 있는 획기적인 물질개발의 전략을 세울 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다.

한편 이 교수는 서울대 약대에서 학사와 석사를 마친 뒤 텍사스대 오스틴 캠퍼스에서 유기화학 분야로 박사학위를 받았으며, 지난해 9월 아주대 약학부 교수로 임용됐다.