나노기술 및 정책 정보

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이화학연구소(RIKEN) 생명기능과학연구센터 세포동태측정연구팀 공동 연구그룹이 근육 수축 기능 단위인 사르코메어(Sarcomere, 근절) 구조의 일부가 되는 분자 나노 시스템을 설계하고 수축 중인 모터 분자의 동태를 세계 최고 해상도로 관찰하는 데 성공함.

​연구진은 DNA 오리가미 기술과 인간 근육의 모터 단백질(미오신 II)을 사용하여 사르코메어의 일부(분자 나노 시스템)를 인공적으로 설계, 고속 원자힘현미경(고속 AFM)을 통해 화상화하고 레이저암시야현미경을 이용하여 초고속 관찰을 실시함. 사르코메어 구조가 엄밀하게 재현된 공간에서 미오신 II 분자가‘브라우니안 라쳇(Brownian ratchet)’ 메커니즘에 의해 수축에 있어 최적이 되는 장소를 모색하고, 2단계의 가역적인 구조 변화를 거쳐 힘이 발생하고 있는 순간을 이미지화하는 데 성공함.

​본 연구 성과는 직접적으로 모터 분자의 기능을 제어하는 ​​저분자 화합물의 효과를 정밀하게 분석할 수 있게 하여 새로운 심부전 치료제 개발에 기여할 것으로 기대됨.

본 연구는 Communications Biology에 게재됨.