[스마트경제=복현명 기자] 구만복 고려대학교 융합생명공학과 교수 연구팀이 바이오센서에서 항체 대체로 사용되는 바이오리셉터인 앱타머를 고성능으로 최적화하는 방법을 개발했다.
앱타머는 단일 가닥의 핵산(DNA 또는 RNA)으로, 표적 물질에 특이적으로 검출하는 데에 사용되는 바이오리셉터이다.
1차 개발 과정인 셀렉스(SELEX; Systemic evolution of ligands by exponential enrichment)를 통해 얻은 앱타머가 결합 필수 서열 또는 구조 이외의 불필요한 부분을 가질 때 앱타머가 최상의 성능을 발휘하지 못하므로 이후 다양한 후속개발과정(Post-SELEX optimization)이 진행된다.
본 연구팀은 이러한 후속 개발 과정에서 앱타머를 고성능화하는 최적화의 일환으로 앱타머를 표적 물질에 결합한 채로 결합하지 않은 부위를 핵산 외부 가수분해 효소(Exonuclease) 2종으로 양방향에서 잘라내는 ‘nonessentials-guided in situ truncation’ 방법을 최초로 개발하고 성공적으로 적용했다.
이 방법을 쌍 앱타머(Aptamer pair)에 적용한 결과 표적 물질 결합에 중요한 부위만 남은 최적화된 길이의 앱타머를 얻을 수 있었고 이는 매우 민감하고 특이적으로 표적 물질을 검출해 내는 것을 확인했다.
또한 이러한 고성능의 앱타머를 바이오센서에 이용함으로써 바이오센서의 검출 성능을 향상할 수 있음을 보여줬다.
따라서 이 방법은 앞으로 고성능 앱타머를 최적화하는 과정에 다양하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
이번 연구 내용은 한국연구재단 기초연구과제의 지원으로 대구경북첨단의료산업진흥재단(KMEDI hub)의 이수진 박사팀과 공동으로 지난 3년 동안 수행됐다.
연구는 김은령 고려대 융합생명공학과 박사과정학생이 제1저자로 ‘A highly sensitive sandwich-type electrochemical aptasensor using a pair of novel truncated aptamers for the detection of Vaspin’라는 제목으로 10월 29일에 ‘Chemical Engineering Journal’에 온라인 게재됐다.
‘Chemical Engineering Journal’은 국제적 학술출판사 엘스비어(Elsevier)가 발행하는 국제학술지로 화공생명공학 분야 최고 수준의 학술지이다.(2022년 기준 인용지수 IF: 15.1, JCR 상위 2.8%)
복현명 기자 hmbok@dailysmart.co.kr
