건국대학교는 생명특성화대학 생명과학특성화학부 KU글로벌 실험실 홍명기 박사(지도교수 강린우)가 2가지 금속이온이 단백질 효소 안에서 직접적으로 생화학 촉매 반응을 수행한다는 사실을 규명했다고 8일 밝혔다.

기존에 많은 금속이온들이 단백질 효소의 조효소(cofactor)로서 촉매 반응을 수행하는 것이 알려져 왔지만, 단백질 아미노산의 사이드체인(side chain)처럼 직접 촉매작용을 수행한다는 것이 밝혀진 것은 이번이 처음이다.

Nudix 가수분해 효소의 작동기작은 금속이온에 결합된 물 분자가 active site의 아미노산에 의해 hydroxyl group으로 변화된 후 핵산유도체의 인산기 그룹을 공격해서 분해한다고 알려져 있었다. 홍 박사는 단백질 아미노산의 도움 없이 금속이온 자체가 물속에 존재하는 hydroxyl group을 active site로 유도해 촉매반응을 수행함을 처음으로 밝혔다.

이번 연구는 건국대학교의 세계선도대학교류사업의 지원(단독 사사)을 통해서 이루어 졌으며, 단백질 효소의 기능이 단백질로 국한되던 기존의 연구결과와 매우 다른 것으로 새롭게 인정받아 국제결정학회저널(Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography: IF=14.1, 생물리분야의 1위 저널)에 5월1일자로 발표됐다. (제목: Divalent metal ion-based catalytic mechanism of the Nudix hydrolase Orf153 (YmfB) from Escherichia coli).

강린우 교수와 노벨상 수상 석학교수인 로저 콘버그 교수(2006년 노벨 화학상 수상)가 공동 운영하는 KU 글로벌랩은 올해 2월에 이어서 3개월간에 2편의 논문이 연속으로 IF 14이상의 저널에 게재되었다.

이번 연구는 2013년 존스홉킨스대학 생물리화학과와 생명특성화대학 생명과학특성화학부간의 공동연구 MOU를 통해서 수행되었고 존스홉킨스대학 구조생물학 분야의 대가인 마리오 암젤 교수(Prof. L. Mario Amzel)가 삼차원 구조의 분석에 기여했다.

홍 박사는 2008년에서 2013년까지 건국대 석학교수 로저 콘버그 교수와 생명특성화대학 생명과학특성화학부 강린우 교수가 공동 운영하는 KU 글로벌 실험실에서 석사 및 박사 과정을 마치고 현재는 생명특성화대학 생명과학특성화학부에서 박사후 연구원(Post-doc)으로 재직 중이며, 2013년부터 5년간 로저 콘버그 교수와 함께 중국의 10위권 대학인 중산대학(Sun Yat-Sen Univ.)과 200억의 공동연구를 수행하고 있다.