2013-03-07

김지현교수 연구진이 ‘동해 독도’라는 애칭으로 불리는 독도의 해양미생물 논라벤스(동해아나) 독도넨시스에서 새로운 타입의 미생물 로돕신 단백질을 찾아냈다.

연세대학교 시스템생물학과 김지현 교수(한국생명공학연구원 바이오합성연구센터 초빙연구원) 연구팀이 주관하고 성균관대학교 윤정훈 교수와 한국생명공학연구원 오태광 박사 등이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)과 21세기프론티어사업의 지원으로 수행되었다.

이번 연구결과는 옥스퍼드대학교 출판부가 발행하는 Genome Biology and Evolution(유전체 생물학 및 진화) 1월호 온라인판에 게재되는 한편, 3월호 표지에도 선정되어 독도와 동해를 배경으로 ‘동해 독도’의 전자현미경 사진과 유전체 지도, 그리고 미생물 로돕신의 진화나무를 모티프로 한 디자인이 함께 소개되었다.

연구팀은 ‘동해 독도’의 유전체 정보 분석을 통해 아스파라긴(N)과 글루타민(Q)으로 이루어진 모티프를 가진 새로운 로돕신을 밝혀내고 이를 NQ 로돕신이라고 명명했다.

나아가 연구팀은 NQ 로돕신이 수소이온 펌프로 잘 알려진 프로테오로돕신과 마찬가지로 이온 수송에 관여하지만 진화 과정에서 나트륨 대사에 특화되었을 것이라고 제안했다. 세균에서 나트륨 수송 단백질(나트륨 펌프)로 추정되는 로돕신은 이번 발견이 처음이다.

논문의 제2저자인 김병권 박사에 따르면 전 세계 여러 바다에서 확보된 메타유전체(metagenome)를 분석한 결과 이 로돕신이 염도가 높은 곳에 서식하는 생명체에서 높은 빈도로 발견되어 이 조건에서 중요한 기능을 할 것으로 추정된다는 것이다.

한편 김지현 교수는 “‘동해 독도’의 유전체 정보를 이용한 빛에너지 대사 관련 오믹스 분석 및 시스템 수준의 연구와 더불어 로돕신 막단백질의 고발현과 로돕신 및 레티날 합성 효소의 구조와 생리생화학적 기능에 대한 국내외 학자들과의 공동연구가 활발히 진행 중”이라고 밝혔다.

김 교수 연구팀은 ‘독도 동해’, ‘독도 한국’등 10종의 독도 미생물에 대한 유전체 서열을 추가로 확보하여 향후 유전체 연구를 통해 독도와 동해의 유전자원이 지닌 가치를 지속적으로 발굴해 나갈 계획이다.

* MBC뉴스 2013.03.07 방영