세포의 세포막을 구성하는 ‘지질(lipid)’ 성분의 양을 측정하는 새로운 방법이 나왔다. 이 측정법을 활용하면 세포에서 일어나는 변화를 확인해 질병의 발생 원인을 규명하고 치료법을 찾을 수 있을 것으로 기대된다.
광주과학기술원(GIST)은 김태영 지구환경공학부 교수 연구팀이 정상인과 환자간 지질의 상대비를 분자수준에서 측정하는 분석법을 개발했다고 8일 밝혔다.
지질은 세포에서 에너지 저장과 신호 전달기능 등을 담당하는 성분이다. 특히 지질의 종류와 양의 변화는 제2형 당뇨, 류마티스 관절염, 알츠하이머 등 다양한 대사 면역질환과 관계가 있다.
GIST 연구팀은 대사적 중수 표지법과 고분해능을 가진 질량분석기를 결합해 동위원소 분포를 측정하는 방식을 통해 분자 단위의 정량 분석법을 만들었다. 연구팀이 이용한 대사적 중수 표지법은 대사 과정에 관여하는 생분자에 중수소를 도입하는 동위원소를 구분하는 기술이다.
연구팀은 대표적인 암세포 모델인 ‘헬라 세포(HeLa cell)’를 이 측정방식을 사용해 구분하고, 액체 크로마토그래피-질량분석법으로 상대적 양을 분석했다. 그 결과 지방산, 글리세롤지질, 인지질, 스핑고지질을 포함한 100개의 지질을 100배 차이까지 상대 정량하는데 성공했다.
또한 저산소증을 유도한 헬라 세포와 정상 세포에서 나온 지질의 상대 정량으로부터 트라이아실글리세롤의 농축 현상을 확인하기도 했다. 세개의 지방산이 결합된 트라이아실글리세롤은 산소가 줄면 농축되는 현상을 보이는 것으로 알려진 바 있다.
김태영 교수는 "이전에 개발된 동위원소 기반 상대 정량법은 특정 생분자만 측정했던 것에 비해 이번 연구는 지질, 단백질, 당, 핵산, 대사체 등 여러 생분자의 동시 상대 정량이 가능하다"면서 "향후 질병으로 발생하는 생체 변화를 연구할 기술을 제공할 것"이라고 말했다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단 신진연구자지원사업과 한국보건산업진흥원 보건의료기수련구개발사업의 지원을 받았다. 연구 결과는 분석화학 분야 학술지 ‘분석화학(Analytical Chemistry)’ 6월 27일자에 실렸다.