2024.  2.  13.

단분자간 힘 조절을 통한 세포의 이동 현상을 제어하는 기술 개발

김동휘 교수 연구팀, 국제 저명 학술지 ‘Advanced Science’ 게재

□ 고려대학교(총장 김동원) KU-KIST 융합대학원(겸 공과대학 융합에너지공학과) 김동휘 교수 연구팀은 세포가 세포밖의 변화를 감지하여 세포 안으로 신호 전달을 하는 데 관여하는 인테그린 단백질을 단분자 수준의 미세한 힘으로 조절하는 분자 구조를 개발하여, 개별 세포의 부착과 이동을 정확하게 제어하는 기술을 개발했다.

□ 이번 연구 결과는 나노과학, 화학, 재료 과학 분야의 국제 저명 학술지 ‘Advanced Science’ (IF=15.1) 誌 2월호에 게재됐다.

□ 김동휘 교수 연구팀 (Applied Mechanobiology Group)은 심장 박동, 체액의 흐름, 피부 및 근육의 수축과 이완 등 체내에 자연적으로 발생하는 기계적 자극에 대응하는 세포 소기관의 자극 인지 메커니즘에 관한 연구 결과를 바탕으로 세포의 부착과 이동 현상을 제어할 수 있는 신기술을 개발했다.

□ 연구팀은 정확한 서열을 알고 있는 DNA 두 가닥을 분리할 때, 힘을 가하는 위치에 따라 필요한 힘이 달라진다는 현상을 이용해, 피코뉴턴 (pN: 1조분의 1뉴턴) 크기에서 힘 조절이 가능한 분자 센서를 합성한 후 이를 코팅한 표면에서 세포의 거동을 조절하였다. 세포는 세포밖의 변화를 감지하여 세포 안으로 신호 전달을 하는 데 관여하는 인테그린 단백질의 구조적 변화를 통해 외부 환경에 반응하는데, 이러한 미세한 힘 조절을 통하여 인테그린 단백질에 의해 변화된 신호 전달이 세포의 이동 현상을 조절할 수 있음을 실험적으로 증명했다.

□ 연구진은 후속 연구를 통해 암의 전이 및 조직 재생에 필수적인 세포의 이동 현상을 물리적으로 제어할 수 있는 새로운 의료 기술로 발전시키고자 한다. 이번 연구는 한국연구재단 개인기초연구 및 선도연구센터지원사업(메카노지노믹스연구센터)의 지원을 받아 수행되었다.

KU-KIST 융합대학원 김동휘 교수 (02-3290-4615)

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