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동맥경화 진단 정확성 높인다…새 형광물질 발견

기초과학연구원 "살아 있는 조직에서 선택적 염색"
(a) 형광 유기 분자 라이브러리를 스크리닝해 활성화대식세포를 선택적으로 염색할 수 있는 새로운 형광물질(CDg16)을 발견했다.(b) 세포주(왼쪽)와 동물유래(오른쪽) 활성화대식세포가 CDg16에 의해 염색됐다. [IBS 제공=연합뉴스]
(a) 형광 유기 분자 라이브러리를 스크리닝해 활성화대식세포를 선택적으로 염색할 수 있는 새로운 형광물질(CDg16)을 발견했다.(b) 세포주(왼쪽)와 동물유래(오른쪽) 활성화대식세포가 CDg16에 의해 염색됐다. [IBS 제공=연합뉴스]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 기초과학연구원(IBS)은 복잡계 자기조립 연구단 장영태 부연구단장(포스텍 교수) 팀이 활성화 대식세포만 선택적으로 물들이는 형광물질을 발견했다고 7일 밝혔다.

IBS 유전체 교정 연구단 김진수 수석연구위원 팀과 싱가포르 연구진도 함께 참여했다.

체내 면역을 담당하는 대식세포는 염증반응의 신호탄으로 불린다.

침입 물질을 감지했을 때 대식세포가 활성화 대식세포로 분화하면서 항원을 만들어내기 때문이다.

정확한 활성화 대식세포 검출이 염증 질환 진단과 치료의 키 포인트라고 할 수 있다.

동맥경화 동물 모델에 CDg16을 적용한 모습 [IBS 제공=연합뉴스]
동맥경화 동물 모델에 CDg16을 적용한 모습 [IBS 제공=연합뉴스]

연구팀은 자체 개발한 8천200여 종류의 형광 유기 분자를 탐색해서 활성화 대식세포만을 선택적으로 염색하는 화합물을 찾아냈다.

'CDg16'(Compound Designation green 16)이라고 이름 붙은 이 물질은 활성화 대식세포 내 리소좀을 물들이면서도 세포 독성을 거의 찾을 수 없었다.

연구팀은 동맥경화 생쥐 실험으로 CDg16 효능을 검증했다.

면역화학염색법을 통한 살핀 결과 CDg16이 생쥐 죽상경화판에서 활성화 대식세포를 선택적으로 염색하는 것을 확인했다.

실험용 생쥐의 경우 죽상경화판이 동맥경화를 유발한 정확한 염증 부위라는 뜻이다.

특정 유전자 발현을 활성화할 수 있는 활성 크리스퍼 시스템(CRISPRa system)을 이용해 'SLC18B1 유전자가 CDg16 염색에 관여한다'는 사실도 새로 규명했다.

활성 크리스퍼 시스템을 이용한 CDg16 작용 원리 [IBS 제공=연합뉴스]
활성 크리스퍼 시스템을 이용한 CDg16 작용 원리 [IBS 제공=연합뉴스]

SLC18B1 유전자 기능은 기존에 잘 알려지지 않은 상태였다고 IBS 측은 강조했다.

장영태 IBS 부연구단장은 "고속효율 스크리닝과 유전자 조작 기술을 결합한 결과 이런 성과를 낼 수 있었다"며 "활성화 대식세포를 선택적으로 염색하는 형광물질은 앞으로 다양한 염증성 질환용 약물 개발을 이끌 것으로 기대한다"고 말했다.

성과를 담은 논문은 이날 오후 7시(한국시각) 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 실렸다.

walden@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2019/03/07 19:00 송고

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