나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Harvard University Wesley Wong 교수 연구팀은 단백질 분자를 식별하기 위해 나노 크기의 캘리퍼스를 발명

● 개별 단백질은 DNA처럼 빠르게 복제될 수 없으므로 식별하는 것은 까다로운 작업이며, 질량 분석법이라고 하는 기술은 분석에 필요한 단백질이 많아야 작동 가능 

● 연구팀은 이를 해결하기 위하여 단일 단백질 사이의 나노미터(nm) 거리를 측정하기 위하여 초소형 캘리퍼스를 개발하였으며, 이러한 측정은 분자를 식별 역할을 수행 

● 연구팀이 개발한 초소형 캘리퍼스는 펼쳐지고, 긴 가닥의 단백질의 길이를 따라 특정 아미노산에 단일 가닥 DNA로 만들어진 작은 태그를 붙여 작동하며, 캘리퍼스에서 물리는 부분은 태그를 보완하는 짧은 길이의 단일 가닥 DNA로 구성되어있으며, 그 사이에 DNA 길이가 늘어져 있고, 물리는 부분 사이에 단백질이 놓일 때, 캘리퍼스와 태그 사이의 DNA 쌍은 DNA 고리를 형성되고, 자석 등으로 물리는 부분을 떼어낼 때, 단백질이 결합 되어있는 태그가 해체되고 고리가 얼려 두 태그 사이 거리가 측정 가능 

● 해당 방안으로 단백질 서열 데이터베이스와 비교함으로써 단백질 확인이 가능하며, 어떤 단백질이 단일 세포에서 발현되고 있는지 확인 가능하고, 이는 종양을 진단하는 데 유용 

● 해당 기술은 단백질의 3차원 모양을 연구하기 위해 확장될 수 있으며, 단백질이 다른 분자에 결합했을 때 어떻게 변하는지 이해할 수 있으며, 신약 발견 응용도 가능

※ Nature Nanotechnology 게재(2021.10.21.), “Single-molecule mechanical fingerprinting with DNA nanoswitch calipers”