나노기술 및 정책 정보

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● 기초과학연구원(IBS) 조윤정 그룹리더(울산과학기술원 교수) 연구팀이 세포 간 정보전달체 '엑소좀(세포외 소포체)'을 리프로그래밍해 세포 내에서 에너지 생성이 가능한 인공 세포 소기관을 개발

● 해당 연구로 통해 개발된 소기관은 세포 조직 깊은 곳까지 에너지를 공급할 수 있어 물질 전달 효율과 안정성, 생체 적합성 등을 해결하면 새로운 약물 전달 시스템으로 활용할 수 있을 전망

● 세포 소기관은 세포의 '장기'로 불리는데, 복잡한 생화학 반응을 수행하는 미세 공간들이 나눠져 있고, 그 내부에는 중요한 세포 기능을 수행하는 여러 효소들이 존재하며, 엑소좀은 세포가 분비하는 세포 간 신호전달물질로, 지름이 50∼200㎚(나노미터)의 세포 외 소포체의 한 종류

● 연구팀은 나노미터 크기의 엑소좀이 살아있는 세포 간 정보전달체라는 사실에 착안해 지름 10㎛ 크기의 미세유체 반응기를 이용해 두 종류의 엑소좀이 합쳐져 내부 물질 간 화학반응을 통해 융합되는 사실을 확인

● 해당 연구는 엑소좀 내부와 막단백질에 서로 다른 효소를 갖고 있는 엑소좀의 융합 반응으로 생촉매 반응을 성공적으로 제어했으며, 세포의 에너지 원천인 '생체에너지(ATP)'를 합성시킬 수 있는 효소들을 인공 엑소좀에 포함시켜 세포 내에서 ATP를 만들어 내는 것을 확인했고, 인공 엑소좀이 세포 내부 깊숙이 에너지를 공급한다는 것 역시 발견

※ Nature Catalysis 게재