‘리보솜 3차원 원자 지도’ 노벨화학상

노벨화학상 수상자 미국인 벵카트라만 라마크리슈난(57·엠아르시분자생물연구소·왼쪽)과 토머스 스타이츠(69·예일대·가운데), 이스라엘인 아다 요나트(70·바이츠만연구소).

라마크리슈난 등 3명 공동수상

올해 노벨화학상은 세포 안의 ‘단백질 공장’으로 불리는 리보솜의 3차원 구조를 원자 수준의 정밀도로 밝혀낸 과학자들한테 돌아갔다.

스웨덴 왕립과학아카데미는 7일 “리보솜이 어떤 모양인지, 어떻게 작동하는지 보여주는 리보솜의 3차원 원자 지도를 처음 밝힌 미국인 벵카트라만 라마크리슈난(57·엠아르시분자생물연구소·왼쪽)과 토머스 스타이츠(69·예일대·가운데), 이스라엘인 아다 요나트(70·바이츠만연구소) 등 3명을 공동 수상자로 선정했다”고 밝혔다.

리보솜은 모든 생물체의 세포 안에서 디엔에이(DNA)의 염기서열 정보를 청사진으로 삼아 갖가지 단백질을 만들어내는 단백질 공장으로, 아르엔에이(RNA)와 30여 단백질로 이뤄진 거대 복합체다. 리보솜을 알고 기능을 조절한다면 질병을 일으키는 박테리아 단백질의 생성도 억제할 수 있기 때문에 그 구조를 정밀하게 파악하려는 연구가 이어졌으나 오랫동안 밝혀지지 않았다.

수상자 3명은 1970년대부터 박테리아 리보솜을 이루는 단백질의 3차원 구조를 밝히려는 야심찬 시도를 계속해왔다. 이들이 쓴 방법은 이른바 ‘엑스선 단결정법’이었다. 리보솜을 결정체로 만든 뒤 엑스선을 쏘면 리보솜을 이루는 개별 원자들에 부딪혀 엑스선들이 꺾여 나오는데, 이런 엑스선의 꺾임(회절) 패턴을 분석해 리보솜의 원자 배열구조를 파악하자는 것이었다. 하지만 꿈은 쉽게 이뤄지지 않았고 거의 불가능한 일로도 여겨졌다.

20여년이 지난 뒤에야 성공이 찾아왔다. 2000년 8·9월 세 명의 수상자는 거의 동시에 박테리아 리보솜의 3차원 원자구조 영상을 담은 20여년 연구의 종결판을 발표했으며, 그 뒤 크게 주목을 받아왔다. 왕립과학아카데미는 설명자료에서 “세 사람은 여러 항생제들이 리보솜에 어떻게 달라붙어 기능을 하는지 보여주는 3차원의 모델을 제시해, 효과 높은 새로운 항생제 개발에 크게 기여했다”고 밝혔다.

오철우 기자 [e-mail]