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효소enzyme 효소를 이용한 나노구체 형성
2013-08-22 17:39:03
이엠생명과학연구원

최근에, 남개 대학(Nankai University) 연구진은 크기를 제어할 수 있는 나노구체를 만들기 위해서 효소 반응을 이용했다. 또한 자기 조립 나노구체가 세포를 꿰뚫을 수 있다는 것을 실험적으로 증명했다.

연구진은 나노구체와 나노섬유를 만들기 위해서 작은 효소 분자에 의해서 촉진된 자기 조립을 연구하고 있다. 이런 생체 물질은 약물 전달과 생체 조직 공학에 적용할 수 있다. 그림에서 보는 것처럼, 인이 첨가된 테트라펩티드(tetrapeptide) 수용성 유도체는 더 작고, 더 소수성 분자로 변형될 수 있다. 두 개의 작은 분자들은 나노구체 속에서 함께 자기조립된다. 나노구체의 크기는 효소 농도와 선구체 농도에 의해서 제어된다.

나노구체는 효소의 도움 없이 형성될 수 없다. 이것은 효소가 나노구체 형성의 중심적인 역할을 한다는 것을 의미한다. 이러한 자기 조립 나노구체는 세포 불투과성 염료 분자가 세포를 뚫는데 도움을 줄 수 있다.

작은 분자의 자기 조립을 촉진하는데 효소를 사용하는 방법은 나노구조의 형상을 조절하는 간단하고 편리한 방법을 제공하고 약물 전달과 세포 조직 공학을 위한 생체물질을 만든다. 또한 β-아밀로이드 섬유 같은 생물학적 시스템에서 자기 조립 나노구조의 형성을 이해하기 위한 간단한 플랫폼을 제공한다.

이 연구는 독특한 메커니즘을 가진 소수성 화합물(Ada-GFFY-OMe)에서 나노구체의 형성을 촉진하기 위한 인산가수분해 효소(phosphatase)의 사용을 설명하고 있다. 나노구체는 2 주일 동안 수용성 용액에서 안정시켰다. 나노구체의 크기는 선구체(Ada-GFFY(p)-OMe) 및 효소의 농도에 의해서 제어될 수 있었고 효소와 나노구체는 SEM과 동적 광산란(dynamic light scattering)에 의해서 특성이 평가되었다. 그 후에 연구진은 세포 불침투성 요오드화 프로피디엄(Propidium Iodine, PI)이 나노구체의 도움을 받아 세포를 뚫을 수 있다는 것을 증명했다. 이것은 나노구체가 소수성 약물을 위한 유용한 캐리어로 발전될 잠재력을 가졌다는 것을 의미한다. 이 연구는 소수성 화합물에서 나노구체 형성을 제어하는데 효소를 사용한 최초의 예이다. 따라서 나노구체는 소수성 약물을 위한 캐리어로 개발될 수 있는 잠재력을 가진다. 




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