수십억 년에 걸친 단백질의 진화 과정을 규명할 수 있는 초고속 분석 플랫폼이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 과학기술정보통신부는 서울대 생명과학부 마틴 슈타이네거(사진) 교수 연구팀이 대규모 단백질 구조 빅데이터를 기반으로 한 초고속·고정밀 다중정렬 분석기술인 ‘폴드메이슨(FoldMason)’을 개발했다고 밝혔다. 과기정통부 ‘기초연구사업’과 ‘합성생물학 기술개발사업’의 지원으로 수행한 이번 연구성과는 세계 최고 권위 학술지인 ‘사이언스(Science)’에 30일(현지시간 29일) 게재됐다.
단백질은 아미노산 서열이 복잡하게 접힌 3차원 구조를 통해 질병이나 노화와 관련된 생물학적 기능을 모바일릴게임 수행하기 때문에 단백질 구조의 진화 과정을 이해하는 것은 질병의 원인을 밝히고 새로운 치료법을 찾는 데 매우 중요하다. 최근 인공지능(AI) 기술의 비약적인 발전으로 방대한 단백질 구조 데이터가 쏟아지고 있지만, 기존 분석 기술은 연산 속도와 확장성 측면에서 한계를 보여왔다.
특히 단백질 간 유사성이 매우 낮아 분석이 거의 불가능했던 영 황금성오락실 역인 이른바 ‘트와일라이트 존(Twilight Zone)’은, 기존 방식으로는 접근에 한계가 있어 수십억 년의 진화 과정을 규명하는 데 큰 걸림돌이 되어 왔다. 슈타이네거 교수 연구팀은 기존 기술의 한계를 극복하기 위해, 단백질의 3차원 구조와 아미노산 서열 정보를 통합적으로 분석하는 새로운 소프트웨어인 ‘폴드메이슨’을 개발했다.
이를 통 골드몽릴게임 해 기존 기술보다 100배에서 최대 1000배나 빠른 속도를 내면서도 높은 정확도를 확보하며, 수십만 개의 단백질 구조를 한꺼번에 비교할 수 있는 세계 최고 수준의 성능을 갖추게 됐다. 또한 연구팀은 ‘폴드메이슨’을 활용해 인간과 박테리아처럼 서로 완전히 다른 생명체라도 바이러스에 대항하는 핵심 단백질의 설계도가 수십억 년간 거의 변하지 않고 유지되어 왔다 바다이야기하는법 는 사실을 확인, 우리 몸의 면역 시스템이 어디서부터 시작되었는지를 밝히는 중요한 실마리를 제공한다.
이번 연구성과는 과기정통부가 유망한 젊은 연구자의 창의적인 아이디어를 지원하는 ‘우수신진연구 지원 트랙’을 통해 거둔 결실이다.
슈타이네거 교수는 “이번 연구 성과는 수십억 년에 걸친 단백질 진화를 대규모로 추적할 수 있 릴게임골드몽 는 새로운 가능성을 제시했다”며 “향후 대규모 구조 변이 분석을 통해 질병 관련 단백질의 기능적 차이를 규명하고, 새로운 신약 표적을 발굴하는 데 기여할 것”이라고 밝혔다.
구혁채 과기정통부 제1차관은 “슈타이네거 교수는 단백질 구조 분석 등 AI-바이오 분야에서 탁월한 연구 성과를 창출할 유망주로 기대된다”면서 “국내로 초빙된 외국 석학들이 국내의 연구 역량 확보에 보탬이 될 수 있도록 연구과제와 정주 여건 등 다양한 지원을 지속해 나갈 것”이라고 밝혔다. 구본혁 기자