물 속에서 접착단백질 산화시 시스테인 투입하면 접착력 회복
생체 친화적 의료용 접착제, 약물전달체 개발에 도움

해장음식으로 잘 알려진 홍합은 바닷물에 잠겨 있는 바위에도 단단히 붙어 아무리 거센 파도에도 끄떡없다. 소금기 많은 바닷물 때문에 산화돼 바위에 붙은지 오래되면 떨어질만도 하지만 단단히 붙어있는 이유에 대해 과학자들은 궁금해 했다. 국내 연구진이 거센 파도와 산화 작용에도 끄떡없이 버티는 홍합의 비밀을 밝혀냈다.

포스텍 화학공학과 연구팀은 홍합접착단백질이 산화가 일어나는 환경에서도 강한 표면 접착력을 유지할 수 있는 비밀은 ‘시스테인’이라는 단백질 때문이라고 31일 밝혔다. 이번 연구 결과는 화학 및 물리학 분야 국제학술지 ‘랭뮤어’에 실렸다.

홍합의 강한 접착력을 유지하게 만들어주는 단백질을 이용해 인체에 무해한 의료용 접착제나 약물 전달체에 사용하려는 연구가 활발하다. 문제는 홍합접착단백질의 구성요소인 도파라는 물질이 쉽게 산화돼 표면접착력이 약해진다는 한계가 있다.

연구팀은 홍합 표면단백질 중 시스테인이라는 물질을 많이 포함하는 단백질이 산화, 환원에 관여한다는 점에 주목했다. 도파가 산화돼 표면접착력이 약한 도파퀴논 상태로 변했을 때 시스테인이 많이 포함된 표면단백질을 더하면 델파도파라는 상태로 변해 표면접착력이 강하게 유지된다는 사실을 새로 확인했다. 홍합 표면단백질에 델파도파가 많이 존재하면 표면접착력이 더 강해진다는 점도 확인했다. 연구팀은 이번 결과를 기존 도파 기반 수중 접착 소재에 활용할 예정이다.

연구를 이끈 차형준 포스텍 교수는 “이번 연구를 통해 산화가 쉽게 일어날 수 있는 수중 환경에서 홍합이 접착력을 유지할 수 있는 비밀을 파악함으로써 더 강한 생체 친화적 접착소재 개발에 도움이 될 것”이라고 설명했다.