- 과학 꿈나무들에게 KIST 연구원이 강연/멘토링 진행 및 실습 지도 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 여름방학을 맞아 8월 10일(목), 11일(금) 양일간 서울 KIST 본원에서 ‘KIST 중학생 사이언스 캠프’를 개최한다. 올해로 6회째를 맞는 이번 캠프에 참여하는 100명의 중학생들은 사전에 KIST 홈페이지를 통해 참가 신청(7.7(금)~7.26(수))을 하고 서류심사를 통해 선발되었으며, 10개 조로 구분되어 활동하게 된다. 참여 중학생들은 ‘미세먼지 대응 생활습관’, ‘3D 몽타주 나이 변환 기술’ 등 사회 현안과 관련된 과학기술에 대한 연구책임자의 강연을 청취하고, ‘에너지의 전환’, ‘탄소기반 신소재’ 등 교과 과정에서 배웠던 내용에 대한 실습을 진행하게 된다. 또한, 올해 신설된 ‘찾아가는 수학 박물관’ 프로그램을 통해 이공계 진학에 필수인 수학 과목에 대한 체험과 강의를 접하게 되고, 캠프기간 동안 멘토로 지정된 KIST 학생연구원의 지도와 함께 이공계 분야에 대한 눈높이 상담도 받게 된다. 캠프에 지원한 하계중학교 김수현 학생은 “과학기술 발전을 위해 연구에 매진하는 KIST 연구자들을 실제로 만나게 되어서 너무 기분이 좋습니다. 과학기술이 만들어갈 미래의 우리 생활은 어떻게 바뀔지 KIST에 계시는 과학자분들께 이야기를 듣고 싶어서 지원하게 되었습니다. 또 저처럼 과학에 관심이 많은 친구들과 치열하게 토론도 하고 멘토링도 받고 싶어요.”라고 참가 소감을 전했다. KIST 이병권 원장은 “본 캠프는 진로 선택을 위해 다양한 경험이 필요한 중학생들에게 과학기술을 쉽게 알리고자 기획되었다.”라고 말하며 “KIST는 앞으로도 과학 꿈나무들에 대한 육성과 지원을 아끼지 않을 것이며, 지속적인 행사 개최를 통해 국민과 소통하고 함께하는 연구소가 되기 위해 노력할 것”이라고 밝혔다. 본 캠프는 KIST의 과학 문화 확산 프로그램으로 별도의 참가비 없이 무료로 운영되고 있다.

- 몽골 전통약용식물로 피부노화 개선 및 피부재생 촉진 소재 개발 - 기능성화장품 원료 산업화를 통한 글로벌 코스메슈티컬 시장 진출 목표 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(이하 강릉분원, 분원장 오상록)과 코오롱생명과학(주)(대표이사 이우석)는 8월 22일(화) 11시 KIST 강릉분원 천연물연구소에서 ‘피부노화 개선 및 피부재생 촉진을 위한 기능성 화장품 및 의약외품 후보물질’에 대한 기술이전 및 연구협력을 위한 착수기본료 3.5억 원의 기술실시 협약식을 가졌다. 본 성과는 KIST SFS융합연구단 노주원 단장 연구팀이 개발한 기술로서, KIST 기관고유사업, 과학기술정보통신부(장관 유영민)의 ‘한-몽골 과학기술협력센터사업’ 연구과제의 지원을 통해 개발되었다. KIST 연구팀이 개발한 몽골 약용식물 유래 피뿌리풀 추출물은 피부각질세포 이동 촉진, 피부섬유아세포 내 콜라겐 생성 증진 및 주름유발효소 생성 억제 효능이 탁월하며, 피뿌리풀 원료는 몽골 칭기즈 칸 시대에 병사 혹은 말의 창상(상처) 치유 목적으로 사용된 것으로 알려져 있다. 또한 연구진은 피뿌리풀의 주요 성분을 분석하고 기능성을 연구한 결과, 피뿌리풀의 기능성분인 쿠마린류 8종의 화합물이 세포이동, 콜라겐 합성, 주름유발효소 억제에 관련하는 유전자 및 작용기전을 밝혀내고 이를 국제 저명 학술지에 최근 게재한 바 있다 (Scientific Reports, 2017). KIST 이병권 원장은 “전 세계적으로 노화방지 및 웰빙에 대한 관심이 증대되는 가운데, 이번 피부노화 개선 천연물 소재의 기술이전은 국내는 물론 글로벌 코스메슈티컬(Cosmeceutical, 의학적으로 검증된 성분이 함유된 기능성 약용 화장품) 시장에 고부가가치를 창출할 것으로 기대된다.”라고 밝혔다. 코오롱생명과학(주) 이우석 대표이사는 “이번 기술이전 된 천연물 소재는 코스메슈티컬 시장에서 수요가 많은 피부노화 개선 및 피부재생이 탁월한 화장품 원료로써, 세계시장에서 각광받는 기능성화장품 원료 산업화를 통한 신규시장 창출 등의 파급효과가 매우 클 것으로 기대한다.”고 밝혔다.

몸 속 칼슘농도 측정하는 센서로 질병 조기 진단한다 - 센서 민감도 개선으로 기존 방법보다 2배 칼슘 탐지능력 향상 - 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 효능 검증 등에 활용 기대 대부분의 암, 당뇨병, 심장질환 및 난치성 신경질환 같은 노인성 질환에서는 세포내 소포체*(endoplasmic reticulum)의 칼슘 감소가 지속적으로 보고되고 있다. 따라서 인체 항상성의 미세한 변화를 사전에 탐지하는 것은 질환의 조기진단에 중요한 열쇠가 될 수 있다. 최근 국내 연구진이 노인성 질환을 조기진단하기 위해 몸 속 칼슘농도를 측정할 수 있는 센서 기술을 개발했다고 밝혔다. *소포체 : 단백질의 생산이나 지질, 스테로이드 합성 등의 다양한 역할을 하는 세포소기관 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 오상록) 천연물융합연구센터 정상훈 박사 연구팀은 부산대학교 생명과학과 김태진 교수팀과의 협력연구를 통해, 세포 소포체 내의 칼슘농도 변화추이를 정밀하게 측정할 수 있는 형광공명에너지전이(FRET)**기반 칼슘센서를 개발했다고 밝혔다. **형광공명에너지전이(fluorescence resonance energy transfer) : 빛에 민감하게 반응하는 두 형광물질 사이에서 발생하는 비복사 에너지 전이 현상 세포 내의 주요 소기관인 소포체는 단백질 합성 등 세포 기능 조절의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 특히 칼슘의 저장고로도 알려져 있는 소포체는 노화에 의한 세포사멸에도 관여하여, 노인성 질환을 개선 및 치료하기 위한 중요한 치료 타깃으로써 활발한 연구가 진행되고 있다. 이번 연구결과는 형광공명에너지전이(FRET)기반 기술로 기존 형광염색 측정의 단점으로 알려진 세포 내부에 존재하는 측정 방해요소를 해결했다. 연구진은 센서의 감지 부분을 담당하고 있는 단백질 펩타이드 특정 부위의 구조를 변화시켜 소포체 내 고농도상의 미묘한 칼슘 변화에 효율적으로 반응하고 탐지할 수 있도록 민감도 부분을 기술적으로 크게 개선하여, 기존 측정방법에 비해 약 2배 이상의 탐지 효율성을 갖도록 하였다. 연구진은 실제로 센서의 세포주입 실험에서 칼슘농도를 일시적으로 감소시키는 아데노신 삼인산(ATP) 처리를 하였을 때, 소포체 내의 칼슘 변화가 형광신호로 탐지되는 세포이미징을 통해 검증했다. KIST 정상훈 센터장과 부산대 김태진 교수는 “이번 연구성과로 다양한 질환에서의 세포 소포체 내 칼슘의 역할 및 상호작용 이해를 위한 연구에 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있으며, 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 개발과정에서 필요한 생리활성 기전 및 효능 검증에 유용하게 사용될 것으로 전망하고 있다”고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 기관고유사업을 통해 수행되었으며, 국제학술지인 ‘센서스 앤 엑츄에이터스 비-케미칼’(Sensors and Actuators B : Chemical, IF: 5.401, JCR: 3.45%) 8월호에 게재되었다. <그림자료> 그림 1> 신규 개발된 칼슘센서가 주입된 세포의 소포체에서의 칼슘 농도 변화 측정 (붉은 부분일수록 칼슘 고농도, *아데노신 삼인산 (ATP) 처리시 칼슘 변화 측정) - 붉은 색을 나타낼수록 칼슘의 농도가 높음. 아데노신 삼인산(ATP) 약물 처리시 소포체내의 칼슘의 농도가 감소됨을 실시간 세포이미징을 통해 검증 *아데노신 삼인산은 소포체의 칼슘을 세포질 내로 방출시켜, 소포체의 칼슘농도를 일시적으로 감소시킨다.

몸 속 칼슘농도 측정하는 센서로 질병 조기 진단한다 - 센서 민감도 개선으로 기존 방법보다 2배 칼슘 탐지능력 향상 - 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 효능 검증 등에 활용 기대 대부분의 암, 당뇨병, 심장질환 및 난치성 신경질환 같은 노인성 질환에서는 세포내 소포체*(endoplasmic reticulum)의 칼슘 감소가 지속적으로 보고되고 있다. 따라서 인체 항상성의 미세한 변화를 사전에 탐지하는 것은 질환의 조기진단에 중요한 열쇠가 될 수 있다. 최근 국내 연구진이 노인성 질환을 조기진단하기 위해 몸 속 칼슘농도를 측정할 수 있는 센서 기술을 개발했다고 밝혔다. *소포체 : 단백질의 생산이나 지질, 스테로이드 합성 등의 다양한 역할을 하는 세포소기관 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 오상록) 천연물융합연구센터 정상훈 박사 연구팀은 부산대학교 생명과학과 김태진 교수팀과의 협력연구를 통해, 세포 소포체 내의 칼슘농도 변화추이를 정밀하게 측정할 수 있는 형광공명에너지전이(FRET)**기반 칼슘센서를 개발했다고 밝혔다. **형광공명에너지전이(fluorescence resonance energy transfer) : 빛에 민감하게 반응하는 두 형광물질 사이에서 발생하는 비복사 에너지 전이 현상 세포 내의 주요 소기관인 소포체는 단백질 합성 등 세포 기능 조절의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 특히 칼슘의 저장고로도 알려져 있는 소포체는 노화에 의한 세포사멸에도 관여하여, 노인성 질환을 개선 및 치료하기 위한 중요한 치료 타깃으로써 활발한 연구가 진행되고 있다. 이번 연구결과는 형광공명에너지전이(FRET)기반 기술로 기존 형광염색 측정의 단점으로 알려진 세포 내부에 존재하는 측정 방해요소를 해결했다. 연구진은 센서의 감지 부분을 담당하고 있는 단백질 펩타이드 특정 부위의 구조를 변화시켜 소포체 내 고농도상의 미묘한 칼슘 변화에 효율적으로 반응하고 탐지할 수 있도록 민감도 부분을 기술적으로 크게 개선하여, 기존 측정방법에 비해 약 2배 이상의 탐지 효율성을 갖도록 하였다. 연구진은 실제로 센서의 세포주입 실험에서 칼슘농도를 일시적으로 감소시키는 아데노신 삼인산(ATP) 처리를 하였을 때, 소포체 내의 칼슘 변화가 형광신호로 탐지되는 세포이미징을 통해 검증했다. KIST 정상훈 센터장과 부산대 김태진 교수는 “이번 연구성과로 다양한 질환에서의 세포 소포체 내 칼슘의 역할 및 상호작용 이해를 위한 연구에 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있으며, 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 개발과정에서 필요한 생리활성 기전 및 효능 검증에 유용하게 사용될 것으로 전망하고 있다”고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 기관고유사업을 통해 수행되었으며, 국제학술지인 ‘센서스 앤 엑츄에이터스 비-케미칼’(Sensors and Actuators B : Chemical, IF: 5.401, JCR: 3.45%) 8월호에 게재되었다. <그림자료> 그림 1> 신규 개발된 칼슘센서가 주입된 세포의 소포체에서의 칼슘 농도 변화 측정 (붉은 부분일수록 칼슘 고농도, *아데노신 삼인산 (ATP) 처리시 칼슘 변화 측정) - 붉은 색을 나타낼수록 칼슘의 농도가 높음. 아데노신 삼인산(ATP) 약물 처리시 소포체내의 칼슘의 농도가 감소됨을 실시간 세포이미징을 통해 검증 *아데노신 삼인산은 소포체의 칼슘을 세포질 내로 방출시켜, 소포체의 칼슘농도를 일시적으로 감소시킨다.

몸 속 칼슘농도 측정하는 센서로 질병 조기 진단한다 - 센서 민감도 개선으로 기존 방법보다 2배 칼슘 탐지능력 향상 - 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 효능 검증 등에 활용 기대 대부분의 암, 당뇨병, 심장질환 및 난치성 신경질환 같은 노인성 질환에서는 세포내 소포체*(endoplasmic reticulum)의 칼슘 감소가 지속적으로 보고되고 있다. 따라서 인체 항상성의 미세한 변화를 사전에 탐지하는 것은 질환의 조기진단에 중요한 열쇠가 될 수 있다. 최근 국내 연구진이 노인성 질환을 조기진단하기 위해 몸 속 칼슘농도를 측정할 수 있는 센서 기술을 개발했다고 밝혔다. *소포체 : 단백질의 생산이나 지질, 스테로이드 합성 등의 다양한 역할을 하는 세포소기관 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 오상록) 천연물융합연구센터 정상훈 박사 연구팀은 부산대학교 생명과학과 김태진 교수팀과의 협력연구를 통해, 세포 소포체 내의 칼슘농도 변화추이를 정밀하게 측정할 수 있는 형광공명에너지전이(FRET)**기반 칼슘센서를 개발했다고 밝혔다. **형광공명에너지전이(fluorescence resonance energy transfer) : 빛에 민감하게 반응하는 두 형광물질 사이에서 발생하는 비복사 에너지 전이 현상 세포 내의 주요 소기관인 소포체는 단백질 합성 등 세포 기능 조절의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 특히 칼슘의 저장고로도 알려져 있는 소포체는 노화에 의한 세포사멸에도 관여하여, 노인성 질환을 개선 및 치료하기 위한 중요한 치료 타깃으로써 활발한 연구가 진행되고 있다. 이번 연구결과는 형광공명에너지전이(FRET)기반 기술로 기존 형광염색 측정의 단점으로 알려진 세포 내부에 존재하는 측정 방해요소를 해결했다. 연구진은 센서의 감지 부분을 담당하고 있는 단백질 펩타이드 특정 부위의 구조를 변화시켜 소포체 내 고농도상의 미묘한 칼슘 변화에 효율적으로 반응하고 탐지할 수 있도록 민감도 부분을 기술적으로 크게 개선하여, 기존 측정방법에 비해 약 2배 이상의 탐지 효율성을 갖도록 하였다. 연구진은 실제로 센서의 세포주입 실험에서 칼슘농도를 일시적으로 감소시키는 아데노신 삼인산(ATP) 처리를 하였을 때, 소포체 내의 칼슘 변화가 형광신호로 탐지되는 세포이미징을 통해 검증했다. KIST 정상훈 센터장과 부산대 김태진 교수는 “이번 연구성과로 다양한 질환에서의 세포 소포체 내 칼슘의 역할 및 상호작용 이해를 위한 연구에 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있으며, 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 개발과정에서 필요한 생리활성 기전 및 효능 검증에 유용하게 사용될 것으로 전망하고 있다”고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 기관고유사업을 통해 수행되었으며, 국제학술지인 ‘센서스 앤 엑츄에이터스 비-케미칼’(Sensors and Actuators B : Chemical, IF: 5.401, JCR: 3.45%) 8월호에 게재되었다. <그림자료> 그림 1> 신규 개발된 칼슘센서가 주입된 세포의 소포체에서의 칼슘 농도 변화 측정 (붉은 부분일수록 칼슘 고농도, *아데노신 삼인산 (ATP) 처리시 칼슘 변화 측정) - 붉은 색을 나타낼수록 칼슘의 농도가 높음. 아데노신 삼인산(ATP) 약물 처리시 소포체내의 칼슘의 농도가 감소됨을 실시간 세포이미징을 통해 검증 *아데노신 삼인산은 소포체의 칼슘을 세포질 내로 방출시켜, 소포체의 칼슘농도를 일시적으로 감소시킨다.

몸 속 칼슘농도 측정하는 센서로 질병 조기 진단한다 - 센서 민감도 개선으로 기존 방법보다 2배 칼슘 탐지능력 향상 - 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 효능 검증 등에 활용 기대 대부분의 암, 당뇨병, 심장질환 및 난치성 신경질환 같은 노인성 질환에서는 세포내 소포체*(endoplasmic reticulum)의 칼슘 감소가 지속적으로 보고되고 있다. 따라서 인체 항상성의 미세한 변화를 사전에 탐지하는 것은 질환의 조기진단에 중요한 열쇠가 될 수 있다. 최근 국내 연구진이 노인성 질환을 조기진단하기 위해 몸 속 칼슘농도를 측정할 수 있는 센서 기술을 개발했다고 밝혔다. *소포체 : 단백질의 생산이나 지질, 스테로이드 합성 등의 다양한 역할을 하는 세포소기관 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 오상록) 천연물융합연구센터 정상훈 박사 연구팀은 부산대학교 생명과학과 김태진 교수팀과의 협력연구를 통해, 세포 소포체 내의 칼슘농도 변화추이를 정밀하게 측정할 수 있는 형광공명에너지전이(FRET)**기반 칼슘센서를 개발했다고 밝혔다. **형광공명에너지전이(fluorescence resonance energy transfer) : 빛에 민감하게 반응하는 두 형광물질 사이에서 발생하는 비복사 에너지 전이 현상 세포 내의 주요 소기관인 소포체는 단백질 합성 등 세포 기능 조절의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 특히 칼슘의 저장고로도 알려져 있는 소포체는 노화에 의한 세포사멸에도 관여하여, 노인성 질환을 개선 및 치료하기 위한 중요한 치료 타깃으로써 활발한 연구가 진행되고 있다. 이번 연구결과는 형광공명에너지전이(FRET)기반 기술로 기존 형광염색 측정의 단점으로 알려진 세포 내부에 존재하는 측정 방해요소를 해결했다. 연구진은 센서의 감지 부분을 담당하고 있는 단백질 펩타이드 특정 부위의 구조를 변화시켜 소포체 내 고농도상의 미묘한 칼슘 변화에 효율적으로 반응하고 탐지할 수 있도록 민감도 부분을 기술적으로 크게 개선하여, 기존 측정방법에 비해 약 2배 이상의 탐지 효율성을 갖도록 하였다. 연구진은 실제로 센서의 세포주입 실험에서 칼슘농도를 일시적으로 감소시키는 아데노신 삼인산(ATP) 처리를 하였을 때, 소포체 내의 칼슘 변화가 형광신호로 탐지되는 세포이미징을 통해 검증했다. KIST 정상훈 센터장과 부산대 김태진 교수는 “이번 연구성과로 다양한 질환에서의 세포 소포체 내 칼슘의 역할 및 상호작용 이해를 위한 연구에 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있으며, 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 개발과정에서 필요한 생리활성 기전 및 효능 검증에 유용하게 사용될 것으로 전망하고 있다”고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 기관고유사업을 통해 수행되었으며, 국제학술지인 ‘센서스 앤 엑츄에이터스 비-케미칼’(Sensors and Actuators B : Chemical, IF: 5.401, JCR: 3.45%) 8월호에 게재되었다. <그림자료> 그림 1> 신규 개발된 칼슘센서가 주입된 세포의 소포체에서의 칼슘 농도 변화 측정 (붉은 부분일수록 칼슘 고농도, *아데노신 삼인산 (ATP) 처리시 칼슘 변화 측정) - 붉은 색을 나타낼수록 칼슘의 농도가 높음. 아데노신 삼인산(ATP) 약물 처리시 소포체내의 칼슘의 농도가 감소됨을 실시간 세포이미징을 통해 검증 *아데노신 삼인산은 소포체의 칼슘을 세포질 내로 방출시켜, 소포체의 칼슘농도를 일시적으로 감소시킨다.

몸 속 칼슘농도 측정하는 센서로 질병 조기 진단한다 - 센서 민감도 개선으로 기존 방법보다 2배 칼슘 탐지능력 향상 - 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 효능 검증 등에 활용 기대 대부분의 암, 당뇨병, 심장질환 및 난치성 신경질환 같은 노인성 질환에서는 세포내 소포체*(endoplasmic reticulum)의 칼슘 감소가 지속적으로 보고되고 있다. 따라서 인체 항상성의 미세한 변화를 사전에 탐지하는 것은 질환의 조기진단에 중요한 열쇠가 될 수 있다. 최근 국내 연구진이 노인성 질환을 조기진단하기 위해 몸 속 칼슘농도를 측정할 수 있는 센서 기술을 개발했다고 밝혔다. *소포체 : 단백질의 생산이나 지질, 스테로이드 합성 등의 다양한 역할을 하는 세포소기관 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 오상록) 천연물융합연구센터 정상훈 박사 연구팀은 부산대학교 생명과학과 김태진 교수팀과의 협력연구를 통해, 세포 소포체 내의 칼슘농도 변화추이를 정밀하게 측정할 수 있는 형광공명에너지전이(FRET)**기반 칼슘센서를 개발했다고 밝혔다. **형광공명에너지전이(fluorescence resonance energy transfer) : 빛에 민감하게 반응하는 두 형광물질 사이에서 발생하는 비복사 에너지 전이 현상 세포 내의 주요 소기관인 소포체는 단백질 합성 등 세포 기능 조절의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 특히 칼슘의 저장고로도 알려져 있는 소포체는 노화에 의한 세포사멸에도 관여하여, 노인성 질환을 개선 및 치료하기 위한 중요한 치료 타깃으로써 활발한 연구가 진행되고 있다. 이번 연구결과는 형광공명에너지전이(FRET)기반 기술로 기존 형광염색 측정의 단점으로 알려진 세포 내부에 존재하는 측정 방해요소를 해결했다. 연구진은 센서의 감지 부분을 담당하고 있는 단백질 펩타이드 특정 부위의 구조를 변화시켜 소포체 내 고농도상의 미묘한 칼슘 변화에 효율적으로 반응하고 탐지할 수 있도록 민감도 부분을 기술적으로 크게 개선하여, 기존 측정방법에 비해 약 2배 이상의 탐지 효율성을 갖도록 하였다. 연구진은 실제로 센서의 세포주입 실험에서 칼슘농도를 일시적으로 감소시키는 아데노신 삼인산(ATP) 처리를 하였을 때, 소포체 내의 칼슘 변화가 형광신호로 탐지되는 세포이미징을 통해 검증했다. KIST 정상훈 센터장과 부산대 김태진 교수는 “이번 연구성과로 다양한 질환에서의 세포 소포체 내 칼슘의 역할 및 상호작용 이해를 위한 연구에 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있으며, 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 개발과정에서 필요한 생리활성 기전 및 효능 검증에 유용하게 사용될 것으로 전망하고 있다”고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 기관고유사업을 통해 수행되었으며, 국제학술지인 ‘센서스 앤 엑츄에이터스 비-케미칼’(Sensors and Actuators B : Chemical, IF: 5.401, JCR: 3.45%) 8월호에 게재되었다. <그림자료> 그림 1> 신규 개발된 칼슘센서가 주입된 세포의 소포체에서의 칼슘 농도 변화 측정 (붉은 부분일수록 칼슘 고농도, *아데노신 삼인산 (ATP) 처리시 칼슘 변화 측정) - 붉은 색을 나타낼수록 칼슘의 농도가 높음. 아데노신 삼인산(ATP) 약물 처리시 소포체내의 칼슘의 농도가 감소됨을 실시간 세포이미징을 통해 검증 *아데노신 삼인산은 소포체의 칼슘을 세포질 내로 방출시켜, 소포체의 칼슘농도를 일시적으로 감소시킨다.

몸 속 칼슘농도 측정하는 센서로 질병 조기 진단한다 - 센서 민감도 개선으로 기존 방법보다 2배 칼슘 탐지능력 향상 - 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 효능 검증 등에 활용 기대 대부분의 암, 당뇨병, 심장질환 및 난치성 신경질환 같은 노인성 질환에서는 세포내 소포체*(endoplasmic reticulum)의 칼슘 감소가 지속적으로 보고되고 있다. 따라서 인체 항상성의 미세한 변화를 사전에 탐지하는 것은 질환의 조기진단에 중요한 열쇠가 될 수 있다. 최근 국내 연구진이 노인성 질환을 조기진단하기 위해 몸 속 칼슘농도를 측정할 수 있는 센서 기술을 개발했다고 밝혔다. *소포체 : 단백질의 생산이나 지질, 스테로이드 합성 등의 다양한 역할을 하는 세포소기관 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 오상록) 천연물융합연구센터 정상훈 박사 연구팀은 부산대학교 생명과학과 김태진 교수팀과의 협력연구를 통해, 세포 소포체 내의 칼슘농도 변화추이를 정밀하게 측정할 수 있는 형광공명에너지전이(FRET)**기반 칼슘센서를 개발했다고 밝혔다. **형광공명에너지전이(fluorescence resonance energy transfer) : 빛에 민감하게 반응하는 두 형광물질 사이에서 발생하는 비복사 에너지 전이 현상 세포 내의 주요 소기관인 소포체는 단백질 합성 등 세포 기능 조절의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 특히 칼슘의 저장고로도 알려져 있는 소포체는 노화에 의한 세포사멸에도 관여하여, 노인성 질환을 개선 및 치료하기 위한 중요한 치료 타깃으로써 활발한 연구가 진행되고 있다. 이번 연구결과는 형광공명에너지전이(FRET)기반 기술로 기존 형광염색 측정의 단점으로 알려진 세포 내부에 존재하는 측정 방해요소를 해결했다. 연구진은 센서의 감지 부분을 담당하고 있는 단백질 펩타이드 특정 부위의 구조를 변화시켜 소포체 내 고농도상의 미묘한 칼슘 변화에 효율적으로 반응하고 탐지할 수 있도록 민감도 부분을 기술적으로 크게 개선하여, 기존 측정방법에 비해 약 2배 이상의 탐지 효율성을 갖도록 하였다. 연구진은 실제로 센서의 세포주입 실험에서 칼슘농도를 일시적으로 감소시키는 아데노신 삼인산(ATP) 처리를 하였을 때, 소포체 내의 칼슘 변화가 형광신호로 탐지되는 세포이미징을 통해 검증했다. KIST 정상훈 센터장과 부산대 김태진 교수는 “이번 연구성과로 다양한 질환에서의 세포 소포체 내 칼슘의 역할 및 상호작용 이해를 위한 연구에 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있으며, 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 개발과정에서 필요한 생리활성 기전 및 효능 검증에 유용하게 사용될 것으로 전망하고 있다”고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 기관고유사업을 통해 수행되었으며, 국제학술지인 ‘센서스 앤 엑츄에이터스 비-케미칼’(Sensors and Actuators B : Chemical, IF: 5.401, JCR: 3.45%) 8월호에 게재되었다. <그림자료> 그림 1> 신규 개발된 칼슘센서가 주입된 세포의 소포체에서의 칼슘 농도 변화 측정 (붉은 부분일수록 칼슘 고농도, *아데노신 삼인산 (ATP) 처리시 칼슘 변화 측정) - 붉은 색을 나타낼수록 칼슘의 농도가 높음. 아데노신 삼인산(ATP) 약물 처리시 소포체내의 칼슘의 농도가 감소됨을 실시간 세포이미징을 통해 검증 *아데노신 삼인산은 소포체의 칼슘을 세포질 내로 방출시켜, 소포체의 칼슘농도를 일시적으로 감소시킨다.

몸 속 칼슘농도 측정하는 센서로 질병 조기 진단한다 - 센서 민감도 개선으로 기존 방법보다 2배 칼슘 탐지능력 향상 - 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 효능 검증 등에 활용 기대 대부분의 암, 당뇨병, 심장질환 및 난치성 신경질환 같은 노인성 질환에서는 세포내 소포체*(endoplasmic reticulum)의 칼슘 감소가 지속적으로 보고되고 있다. 따라서 인체 항상성의 미세한 변화를 사전에 탐지하는 것은 질환의 조기진단에 중요한 열쇠가 될 수 있다. 최근 국내 연구진이 노인성 질환을 조기진단하기 위해 몸 속 칼슘농도를 측정할 수 있는 센서 기술을 개발했다고 밝혔다. *소포체 : 단백질의 생산이나 지질, 스테로이드 합성 등의 다양한 역할을 하는 세포소기관 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 강릉분원 천연물연구소(분원장 오상록) 천연물융합연구센터 정상훈 박사 연구팀은 부산대학교 생명과학과 김태진 교수팀과의 협력연구를 통해, 세포 소포체 내의 칼슘농도 변화추이를 정밀하게 측정할 수 있는 형광공명에너지전이(FRET)**기반 칼슘센서를 개발했다고 밝혔다. **형광공명에너지전이(fluorescence resonance energy transfer) : 빛에 민감하게 반응하는 두 형광물질 사이에서 발생하는 비복사 에너지 전이 현상 세포 내의 주요 소기관인 소포체는 단백질 합성 등 세포 기능 조절의 중추적인 역할을 담당하고 있다. 특히 칼슘의 저장고로도 알려져 있는 소포체는 노화에 의한 세포사멸에도 관여하여, 노인성 질환을 개선 및 치료하기 위한 중요한 치료 타깃으로써 활발한 연구가 진행되고 있다. 이번 연구결과는 형광공명에너지전이(FRET)기반 기술로 기존 형광염색 측정의 단점으로 알려진 세포 내부에 존재하는 측정 방해요소를 해결했다. 연구진은 센서의 감지 부분을 담당하고 있는 단백질 펩타이드 특정 부위의 구조를 변화시켜 소포체 내 고농도상의 미묘한 칼슘 변화에 효율적으로 반응하고 탐지할 수 있도록 민감도 부분을 기술적으로 크게 개선하여, 기존 측정방법에 비해 약 2배 이상의 탐지 효율성을 갖도록 하였다. 연구진은 실제로 센서의 세포주입 실험에서 칼슘농도를 일시적으로 감소시키는 아데노신 삼인산(ATP) 처리를 하였을 때, 소포체 내의 칼슘 변화가 형광신호로 탐지되는 세포이미징을 통해 검증했다. KIST 정상훈 센터장과 부산대 김태진 교수는 “이번 연구성과로 다양한 질환에서의 세포 소포체 내 칼슘의 역할 및 상호작용 이해를 위한 연구에 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있으며, 향후 노인성 질환 조기진단 및 천연물·약물 개발과정에서 필요한 생리활성 기전 및 효능 검증에 유용하게 사용될 것으로 전망하고 있다”고 말했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 기관고유사업을 통해 수행되었으며, 국제학술지인 ‘센서스 앤 엑츄에이터스 비-케미칼’(Sensors and Actuators B : Chemical, IF: 5.401, JCR: 3.45%) 8월호에 게재되었다. <그림자료> 그림 1> 신규 개발된 칼슘센서가 주입된 세포의 소포체에서의 칼슘 농도 변화 측정 (붉은 부분일수록 칼슘 고농도, *아데노신 삼인산 (ATP) 처리시 칼슘 변화 측정) - 붉은 색을 나타낼수록 칼슘의 농도가 높음. 아데노신 삼인산(ATP) 약물 처리시 소포체내의 칼슘의 농도가 감소됨을 실시간 세포이미징을 통해 검증 *아데노신 삼인산은 소포체의 칼슘을 세포질 내로 방출시켜, 소포체의 칼슘농도를 일시적으로 감소시킨다.