바이오머티리얼즈 발표, “다양한 세포접착제를 혼합해 인체의 세포외기질과 유사한 환경 조성 가능” 세포의 성장-기능성 세포접착제 활용 전략

[시사투데이 신경화 기자] 인체에 안전한 홍합접착단백질에 세포의 성장과 분화 기능을 활성화하는 펩타이드를 결합해 세포의 특성을 그대로 살리면서도 접착력이 뛰어난 기능성 세포접착제가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

포스텍 차형준 교수가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)의 지원을 받아 수행됐고, 연구 결과는 생체소재분야 최고 권위의 학술지인 ‘바이오머티리얼즈(Biomaterials)’ 온라인 속보(9월 15일)에 게재됐다.

차형준 교수 연구팀은 홍합에서 분비되는 접착단백질이 다양한 표면에 부착될 수 있다는 점에 착안하여, 인체에 안전하면서도 세포외기질과 유사해 각종 생체재료에 코팅하여 세포를 부착시킬 수 있는 ‘차세대 고기능성 세포접착제’를 개발했다.

기존의 세포접착제는 물리적인 접착 기능만을 갖고 있어 세포의 성장과 분화 등 세포 고유 기능이 크게 저하됐다. 지금까지 세포의 특성을 활성화하는 펩타이드를 생체재료의 표면에 붙이기 위해 사용한 방법(일반적으로 화학적 링커)은 대부분 독성을 띄고 있어 인체에 해롭고, 접착률도 높지 않았다. 또한 각종 펩타이드를 동시에 표면에 붙이는 것도 어려워, 세포외기질과 유사한 환경을 조성하는데 한계가 있었다.

차 교수팀은 2007년 최초로 강력한 자연 접착제인 홍합접착단백질을 유전공학적으로 대량 생산하는데 성공하였고, 올 3월에는 이 단백질을 기반으로 액상의 생체접착물질을 개발했으며, 이번에는 다양한 기능성 펩타이드를 생체재료에 효율적으로 붙여서 세포를 부착시키는 신개념 세포접착제 개발에도 성공했다.

차형준 교수팀이 개발한 기능성 세포접착제는 세포내에 신호를 전달하는 생체활성 펩타이드를 결합시켜 일반 세포접착제(폴리엘라이신)에 비해 가격은 비슷하면서도 접착률과 생체활성도는 2배 이상 높다.

또 다양한 기능성 펩타이드 중에서 세포외기질 단백질에 있는 생체활성 펩타이드들을 홍합접착단백질과 연결시켜 인체의 세포외기질과 유사한 융합단백질 기반의 기능성 세포접착제를 만들었다.

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