포스텍연구팀, 수중 생체접착제 개발에 ‘한발짝’

과학계의 숙제로 남았던 인체의 피부, 장기 등 생체적합성 접착제 개발에 한발짝 다가설 수 있게 됐다.

27일 포스텍에 따르면 차형준 교수팀이 수중에서 바위 등에 강력하게 부착돼 있는 홍합을 분석해 초기 수중 접착에 중요한 역할을 하는 표면접착 단백질의 상분리현상인 코아서베이션 메커니즘을 밝혀 초기 수중 접착의 비밀을 푸는데 한발 다가섰다. 이번 연구 결과는 소재과학분야 세계적 권위지인 ‘스몰’에 게재됐다.

차형준 포스텍 교수

홍합을 활용한 수중 접착 연구가 중요한 이유는 생체적합성 소재로 인체에 무해하기 때문에 수술 후 체액으로 가득한 수중 환경의 장기를 접합하는 데 중요한 역할을 할 수 있기 때문이다.

상분리 현상의 하나인 코아서베이션은 쉽게 말하면 물과 기름처럼 상이 분리되는 것을 말한다. 홍합이 표면접착 단백질을 분비한 후 상분리 현상을 이용해 강력한 수중 접착력을 갖게 된다는 것을 그동안 예상은 해 왔지만, 실제 접착 표면과 직접 상호작용하는 표면접착단백질의 코아서베이션 형성과 그 메커니즘에 대해선 알려진 바가 없었다.

연구팀은 홍합의 초기 표면 접착에 관여하는 단일 성분의 표면접착단백질을 확보해 코아서베이션 형성을 처음으로 확인했다. 또 이에 관여하는 단백질-단백질 상호작용을 제시함으로써 홍합 수중 접착의 초기 메커니즘을 밝힐 수 있었다.

이와함께 연구팀은 대량확보한 표면접착단백질을 이용해 코아서베이션 형성을 위한 다양한 조건을 스크리닝한 결과, 특정한 염이 있을 때 코아서베이션이 형성되는 것을 확인했다.

또 라만 분석을 통해 벤젠링과 아르기닌 및 염이 코아서베이션 형성과정에 기여하는 것을 확인함으로써 염 가교와 파이 상호작용이 관여하는 것을 확인했다.

차 교수는 “홍합의 초기 수중 접착 메커니즘을 밝힌 이 연구로, 최근 의료분야에서 중요성이 대두되고 있는 수중 생체접착제 개발에 박차를 가할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

포항=장영태 기자 [e-mail]