2019년 7월의 과학기술인상, 서강대 신관우 교수

□ 이달의 과학기술인상 7월 수상자로 서강대 화학과 신관우 교수를 선정했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민, 이하 ‘과기정통부’)와 한국연구재단(이사장 노정혜, 이하 ‘연구재단’)은 밝혔다.

 □ 인적사항

  o 성명 : 신관우

  o 생년 : 1970년

  o 소속 : 서강대학교

 □ 주요 학력

  o 1997. 9. ~ 2000. 12. -뉴욕주립대학교(SUNY at Stony Brook) 재료공학 박사

  o 1995. 9. ~ 1997. 8. -KAIST 신소재공학 석사

  o 1988. 2. ~ 1995. 8. -서강대학교 화학 학사

 □ 주요 경력

  o 2006.  8. ~ 현재 -서강대학교 화학과 부교수, 교수

  o 2012.  9. ~ 2013. 8. -하버드대학교(Harvard University) 방문교수

  o 2010.  5. ~ 현재 -서강대학교 바이오계면연구소 소장

  o 2002.  3. ~ 2006. 8. -광주과학기술원 신소재공학과 조교수 

  o 2000.  8. ~ 2002. 2. -미국 표준기술연구소 방문연구원(Visiting Scientist)

 □ 전문 분야 

  o 인지질 분자를 이용한 인공세포막 구조 및 계면 연구

  o 세포외 기질 단백질의 구조 제어 및 상호작용

  o X-선 및 중성자를 이용한 연성 소재 계면 구조 분석

  o 종이기반 바이오 센서 및 프린팅 기반 유체칩 개발   

□ 과기정통부와 연구재단은 살아있는 세포와 형태 및 기능이 동일할 뿐만 아니라 광합성 작용을 통하여 스스로 에너지 대사활동을 하는 인공세포를 세계 최초로 개발한 신관우 교수의 공로가 높이 평가되었다고 선정 배경을 설명했다.

 ㅇ 7월은 복제 양 돌리의 탄생과 국내개발 신약1호가 등장한 달이다. 생명공학 발전에 역사적인 이정표가 있는 7월에 인공세포 연구로 신관우 교수가 ‘이달의 과학기술인상’을 수상한 것은 더욱 의미가 크다고 할 수 있을 것이다.

   ※ 1996년 7월 5일 복제 양 돌리 탄생, 1999년 7월 국내개발 신약1호 항암제 ‘선플라 주’ 허가

 ㅇ 2000년대 이후 인공적인 요소를 살아있는 세포에 삽입‧결합하여 인공세포를 개발하는 연구가 다양하게 진행되었다. 하지만 기존 연구에서는 스스로 대사 활동하는 에너지 전환 체계를 갖추지 못했다. 세포가 에너지를 흡수하고 물질을 전환하는 과정이 매우 복잡해, 이를 인공적으로 구현하는 데 많은 어려움이 있었다.

□ 신관우 교수는 실제 세포에서 추출한 단백질을 인공 세포막에 삽입해도 그 기능이 유지된다는 사실에 착안하여 기존 세포에서 막단백질을 추출하고 인공세포막에 삽입시키면 순차적으로 생체 단백질 중합반응을 진행할 수 있다는 가설을 세웠다.

 ㅇ 식물의 광합성 단백질과 박테리아의 광전환 단백질을 추출하여 스스로 에너지 대사를 할 수 있는 인공 미토콘드리아를 제작하였다. 이어 인공 미토콘드리아를 인공세포막에 삽입하여 골격단백질을 스스로 합성하며 움직이는 인공세포를 제작하였다.

[사진제공 / 과학기술정보통신부]

 ㅇ 개발된 인공세포는 빛을 사용하여 스스로 생체에너지(ATP)를 생산하며, 세포의 움직임과 형태를 구성하는 세포골격을 합성하였다. 또한 원시적 형태의 세포와 유사하게 빛에 반응하여 스스로 움직임을 보이는 현상이 관찰되었다.

□ 신관우 교수는 실험을 통해 인공세포가 최대 30일간 스스로 에너지를 만들고 기능을 유지함을 증명하였다. 이러한 일련의 연구 성과는 생명과학 분야의 세계 최고 권위 학술지 `네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)'의 표지논문으로 2018년 5월 28일 게재되었다.

□ 신관우 교수는 “식물과 박테리아에서 주요 단백질들을 추출하여 인공적으로 만든 세포막에서 서로 신호를 주고 받으며 자연에서와 같은 에너지를 스스로 만들어내는 최초의 인공세포를 만들었다.”라고 말하며, “자연의 모든 생명체가 일상적으로 구현하는 생화학적 원리와 현상을 세포와 유사한 공간에서 실험으로 구현한 새로운 연구성과”라고 수상 소감을 밝혔다.

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"본 저작물은 과학기술정보통신부 에서 '2019년' 작성하여 공공누리 제1유형으로 개방한 보도자료를 이용하였으며, 해당 저작물은 정책브리핑 사이트 www.korea.kr 에서 무료로 다운받으실 수 있습니다."