탑배너 열기

QUICK
MENU

YU News Room

영남대, 암 진단 가능한 ‘맞춤형 당(糖)칩’ 기술 개발 N

No.1960377
  • 작성자 통합관리자
  • 등록일 : 2021.03.09 00:00
  • 조회수 : 6106
김창섭 화학생화학과 교수, 포스텍과 공동 연구 성과
pH 감응형 DNA 링커 활용 복합당칩 만들 수 있는 플랫폼 기술
국제 저명 학술지 <네이처 커뮤니케이션즈> 최신호 게재
[2021-3-9]
 
 영남대학교와 포스텍이 공동연구를 통해 암과 같은 질병 진단에 활용 가능한 맞춤형 ‘당(糖)칩(Glycan Chip)’을 만들 수 있는 플랫폼을 개발했다.
 
  당칩은 고체 표면에 고밀도로 당을 고정해 질병 발생에 대한 진단 등 당과 관련한 상호작용을 신속히 한꺼번에 분석할 수 있는 마이크로칩(Microchip)으로 주목받고 있다. 연구팀이 이번에 개발한 것은 이 당칩을 간단히 맞춤형으로 만들 수 있는 새로운 플랫폼 기술이다.
 
  이번 연구는 영남대 화학생화학과 김창섭 교수(왼쪽)와 포스텍 화학공학과 차형준 교수, 허혜령 박사가 공동연구로 진행했다. 연구팀은 ‘pH(수소이온농도) 조건에 따라 구조가 바뀌는 DNA(이하 ‘i-motif DNA’)’를 링커(Linker)로 도입해 새로운 당칩 플랫폼을 개발했다. 특히, 이 플랫폼은 칩 표면상에서 생합성된 당의 분리가 가능해 복합당의 제작과정을 최적화할 수 있고, 이를 통해 응용 목적에 따른 ‘맞춤형 당칩’을 재현성 있게 제작할 수 있다. <아래 복합당칩 플랫폼 이미지 참조>
 
  당칩(glycan chip)은 세포 표면에서의 당을 칩 표면에 효과적으로 모사하는데, 이때 당과 다양한 생체물질 간의 상호작용을 분석함으로써 감염체를 진단할 수 있다. 고체 표면에서의 효소적 당 합성(Enzymatic Glycosylation)을 통해 높은 구조적 특이성을 갖는 당칩 제작이 가능하지만, 복합당(Complex Glycan, 다양한 구조의 단당들이 짧거나 길게, 혹은 분지 형태로 연결되어 만들어진 복합 탄수화물) 합성으로 갈수록 표면에서 생합성된 당의 복잡한 구조를 명확히 확인하기 어렵다는 문제가 있다.
 
  연구팀은 “i-motif DNA가 pH 조건에 따라 구조를 바꾸는 원리로 당을 표면에 고정 또는 분리하는 작용을 통해 표면에서 생합성된 복합당의 정량과 생합성 조건을 동시에 분석하여 표면에서의 복합당 합성 과정을 최적화했다”면서 “이를 기반으로 만든 당칩을 이용해 감염체(암) 식별을 위한 당 바이오마커를 명확히 확인할 수 있었으며, 암 특이적 표지 항체의 당 결합 특성에 대한 정보도 얻을 수 있었다”고 연구 성과를 밝혔다.
 
  김창섭 교수는 “개발된 당칩 플랫폼은 세포 표면을 효과적으로 모사할 수 있어, 생물학적 과정에 관여하는 당 관련 다양한 상호작용 분석 및 응용에 유용하게 활용할 수 있다. 특히, 여러 가지 당 합성 효소의 조합을 통해 칩” 플랫폼 상에서 원하는 복합당을 바로 합성함으로써 맞춤형 당칩을 간편하게 제작할 수 있을 것”이라고 기대하면서 “복합당의 합성과 당칩 제작의 어려움을 해결해 당칩의 폭넓은 활용이 가능해졌다. 이번 연구를 통해 맞춤형 당칩 제작의 접근성을 높여, 앞으로 암 진단을 포함하는 다양한 당 관련 연구에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.
  한편, 이번 연구는 한국연구재단 ‘해양극지기초원천기술개발사업’과 ‘신진연구자사업’의 일환으로 수행됐으며, 연구 논문은 국제 저명 학술지 <네이처 커뮤니케이션즈>(Nature Communications) 최신호(2021년 3월 2일자)에 게재됐다 .
목록

최신기사

더보기

포토갤러리

Good Morning, Yu. (Panorama Yu)
곧, 여름
봄, 벚꽃 말고..
더보기

인기기사