생체 반응 중간체 금속-수퍼옥소 연구 집대성… 조재흥 교수 연구팀

금속별 체계적 분류 및 정리

조재흥 교수(왼쪽), 노현주 연구원(오른쪽).

조재흥 교수(DGIST) 연구팀이 생체 내 금속효소의 생체 반응 중간체로 알려진 금속-수퍼옥소에 대한 연구결과를 집대성했다고 한국연구재단(이사장 노정혜)이 밝혔다.

반응 중간체는 생체반응에서 최종 생성물이 만들어지기 이전 과정에서 생기는 물질이다. 금속효소가 생체반응을 수행할 때 금속과 활성산소가 결합한 반응 중간체가 만들어지고, 이 때 만들어지는 첫 번째 반응 중간체가 금속-수퍼옥소 종이다. 금속-수퍼옥소 종에 대한 연구는 현재 생체모사 촉매를 개발하는 데 핵심적 역할을 맡은 분야로 인정받고 있다. 생체 내 효소의 40% 이상이 금속이온을 필수로 포함하는 금속효소다.

연구팀은 지금까지 발표된 금속-수퍼옥소 종에 대한 연구결과들을 모두 모아서 금속별로 분류하고, 산소가 결합될 때의 경우에 따라 2가지 형태를 구분해 체계적으로 정리했다. 이번 연구에서는 1주기 전이금속 중 구리·철·니켈·망간을 이용한 금속-수퍼옥소 종에 대한 연구들이 집대성됐다. 합성방법, 특성, 다양한 반응 기작이 분석됐고, 특히 연구가 가장 진척된 구리-수포옥소에 대해서는 특정 분자가 미치는 효과들도 논의됐다.

연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 C1가스리파이너리사업, 기초연구사업(중견연구, 선도연구센터)의 지원으로 수행되었다. 화학 분야 국제학술지 '코디네이션 케미스트리 리뷰(Coordination Chemistry Reviews)'에 1월 3일 게재되었다.

조재흥 교수는 "이번 연구를 통해 지금까지 밝혀진 금속-수퍼옥소 종의 합성방법, 특성, 다양한 반응성 연구를 통한 반응 기작 규명에 이르기까지 흐름을 파악할 수 있다"며 "생체모사 촉매 개발 등 후속 연구 방향을 제시하는 데 기여할 것"이라고 말했다.
한윤창 기자 storm0238@