올해 노벨화학상 수상자는 '저온전자현미경' 기술을 개발했다

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올해 노벨화학상은 생화학계에 새 장을 연 '저온전자현미경(Cryo-EM)' 기술을 개발한 자크 두보쉐 스위스 로잔대 교수 등 3명에게 돌아갔다.

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 4일(현지시간) 두보쉐 스위스 로잔대 교수와 요아킴 프랭크 미국 콜럼비아대 교수, 리처드 헨더슨 영국 케임브리지대 MRC분자생물학연구소 연구원 등 3명을 2017년도 화학상 수상자로 선정했다고 밝혔다.

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노벨위원회는 "용액 내 생체분자 구조 결정을 위한 고해상도 저온 전자 현미경 관찰법을 개발한" 이들의 공로를 인정한다고 발표했다.

이들은 이로써 "생체화학의 기초적 이해뿐만 아니라 약학 발전에도 결정적인" 업적을 남겼다고 위원회는 설명했다.

이들이 개발한 현미경 관찰법은 예전엔 극히 어렵던 생체분자 활동 관찰에 '혁명'을 일으켰다.

저온현미경은 생체분자를 얼리는데, 그러면 전에는 보이지 않던 분자 활동도 시각화할 수 있게 된다.

게다가 이들은 전자선 방출 탓에 오직 무생명체만을 시각화하기에 적합한 것으로 여겨졌던 전자현미경을 생체분자 관찰에도 용이하게 바꾼 것으로 평가된다.

헨더슨 연구원은 1990년 전자현미경을 이용해 단백질의 3차원 이미지를 원자 단위로 찍어냈다. 이는 저온전자현미경 기술의 잠재력을 증명한 돌파구 격으로 평가된다.

프랭크 교수는 이 기술이 어디에나 적용될 수 있도록 한 인물로, 그는 1975~1986년 전자현미경의 흐릿한 2차원 이미지를 분석하고 병합해 선명한 3차원 구조를 나타내는 이미지 처리 방식을 개발해냈다.

두보쉐 교수는 전자현미경에 물을 붓고 이를 냉각시키는 관찰법을 처음 개발해냈다. 그가 뿌린 물은 생체 샘플 주변에서 고형화해 생체분자가 진공 상태에서도 자연 형태를 유지할 수 있도록 도왔다.

노벨위원회는 이들의 발견에 따라 전자현미경을 발전하게 하는 요소들이 하나둘씩 모이게 됐다며, 이에 따라 2013년에는 원자 관찰에 있어서 바람직한 해상도가 달성됐고, 이제 과학자들은 생체분자의 3차원 구조를 일상적으로 볼 수 있다고 전했다.

이들의 업적은 특히 지난 몇년간 빛을 발했다. 과학잡지들은 이들이 기반을 다진 현미경을 이용, 항생제 내성을 일으키는 단백질에서부터 시작해 지카 바이러스의 표면에 이르기까지 다양한 생체분자의 이미지를 가득 싣고 있다.

위원회는 이들의 업적으로 인해 "생화학은 현재 폭발적인 발전과 마주하고 있으며 흥미진진한 미래를 준비하고 있다"고 덧붙였다.