새로운 펩타이드 모사 고분자 플랫폼 리뷰 논문 게재

김동주 기자 / 기사승인 : 2022-03-17 09:19:01
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이재석 교수팀, 펩타이드 모사 플랫폼으로서의 폴리이소시아네이트의 전망 제시
▲ 폴리이소시아네이트의 펩타이드(항생) 모사 플랫폼으로서의 가능성을 설명 (사진=지스트 제공)

 

[메디컬투데이=김동주 기자] 폴리이소시아네이트(Polyisocyanate)는 나선구조를 갖는 막대 형태의 고분자다. 높은 분해성으로 환경친화적 및 생리활성 소재로의 잠재성을 가지고 있다.

지스트(광주과학기술원) 신소재공학부 이재석 초빙석학 교수는 30년간 생체고분자 펩타이드와 유사한 폴리이소시아네이트 합성에 관한 연구를 수행해 왔다.

이러한 연구결과로 최근 고분자 분야 최고 권위지인 ‘매크로몰레큘즈(Macromolecules)’에 초청 리뷰 논문을 게재했다. 또한 올해 9월 벨기에 개최 예정인 국제학회 이온중합에서 기조강연 초청을 받았다.

지금까지 폴리이소시아네이트의 기능과 단량체 배열 연구가 많이 행해졌으나, 아직 펩타이드 모사 수준에 연구단계에 이르진 못했다. 

 

연구팀은 이번 리뷰 논문에서 폴리이소시아네이트의 기존 연구를 정리해서 보고함과 동시에 펩타이드 모사 플랫폼으로 응용할 수 있는 폴리이소시아네이트의 연구 방향을 제시했다.

폴리이소시아네이트는 펩타이드와 매우 비슷한 구조를 가졌음에도 불구하고 펩타이드 모사 연구는 진행된 바가 없다. 펩타이드 모사를 위해서는 펩타이드의 화학적 기능기와 아미노산 배열을 모사해야 하며, 이 둘을 기존 고분자 중합방법으로 실현하기는 매우 어려운 일이다.

그동안 이재석 교수팀을 비롯한 국내외 연구진들은 폴리이소시아네이트에 다양한 기능을 부여하고자 노력해 왔다. 

 

이재석 교수 연구팀은 2014년에 양친매성 폴리이소시아네이트에 관한 연구를 발표하면서 생체에 적용을 시도한 바 있다.

또한 학계에 발표되는 폴리이소시아네이트의 단량체 배열의 다양성은 매년 증가하고 있다. 폴리이소시아네이트의 단량체인 이소시아네이트는 다양한 기능성과 특성을 가지고 있어서 이들 단량체를 조합하면 여러 가지 펩타이드 유사 구조를 만들 수 있다.

폴리이소시아네이트는 대량 생산과 화학적 변형이 펩타이드에 비해 쉽다는 장점이 있다. 이를 펩타이드의 항생, 동결 방지 등의 기능과 결합하면 인류에게 유용한 단백질 기능을 대량 생산할 수 있는 새로운 길이 열린다.

이 교수는 “폴리이소시아네이트는 펩타이드와 매우 유사한 구조이지만 그동안 펩타이드 모사 연구분야에는 응용되지 못했다”면서 “펩타이드의 항생기능과 같으면서도 펩타이드가 가질 수 없는 다양한 기능을 갖는 새로운 고분자 플랫폼을 폴리이소시아네이트로 실현할 수 있을 것이다”고 말했다.

한편 이번 연구결과는 미국화학회의 저명 학술지인 ‘매크로몰레큘즈(Macromolecules)’에 2022년 2월 22일 온라인으로 게재됐다.

 

메디컬투데이 김동주 기자(ed30109@mdtoday.co.kr)

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