나노기술 및 정책 정보

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중국 후난(湖南, 호남) 대학교 화학화공대학 분자과학 및 생물 의학 실험실(MBL) 탄워이훙(譚蔚泓, 담울홍) 원사(院士), 츄리핑(邱麗萍, 구려평) 교수 연구팀은 세포막 표면에 감지가 가능한 세포 외부 환경 자극을 실현한 동시에 자체의 구성 형태에 대한 조절을 통해 세포와 외계의 상호 역할에 대해 조정 제어가 가능한 동적 상태 DNA 나노구조를 형성시키는데 성공함.

동 DNA 나노구조는 콜레스테롤로 보정된 DNA 4면체를 받침대로 사용하여 세포막 표면에 대한 효율적이고 안정적인 보정을 실현하는 것으로 나타남. 세포가 외부 자극을 받으면 세포에서 분비되는 신호 분자는 동 DNA 나노구조를 활성화 시키고 HCR 반응을 발생시키고 세포막 표면에 대량의 기능 유닛을 도입하는 것으로 나타남. 이런 기능 유닛들은 세포 간의 상호 역할에 대한 조절 제어에 참여할 수 있는 것으로 나타났음(예를 들면, 세포 접착 및 쇠망).

연구팀은 이번 연구를 통해 맞춤형 세포 표면 공정 및 스마트 세포 조종 등을 위해 새로운 아이디어를 제공하였음. 세포막 표면에서 세포 외부 자극 감지를 실현하여 동적 상태 구성 위상 변화를 발생시키고, 세포 기능 행위를 조절하는 유사 막 단백질 구조를 구축함으로써 세포 표면 공정, 세포 치료, 지능 조종 세포 신호 네트워크 연구를 위해 새로운 기회를 제공하게 될 것으로 전망됨.

DNA 나노소재는 양호한 바이오 호환성, 프로그래밍 특성, 주소 검색 가능성 등 장점을 보유하고 있기 때문에 유사 막 단백질 구조를 구축하는데 있어서 이상적인 소재가 되고 있음.

직접 활성 세포막 표면에 유사 막 단백질 DNA 나노구조를 구축하고, 세포 자체의 생리 활성과 결합한 특정 막 단백질 기능에 대한 시뮬레이션 실현은 세포 간 상호 역할을 조절 제어하는 면에서 중요한 의미를 보유하고 있음.

본 연구 성과는 ‘Journal of the American Chemical Society’ ("DNA-Based Dynamic Mimicry of Membrane Proteins for Programming Adaptive Cellular Interactions")에 게재됨.