세계 3대 저널 '네이처' 게재…91년 이후 5번째
  2년여 만에 3번 게재 …과학계에서 매우 드물어
  어린시절 실명한 어머니 기억, 세계적 연구로..

  우리대학 화학과 최희욱 교수(사진)가 빛의 신호를 뇌까지 전달하는 빛의 수용체인 ‘로돕신(rhodopsin)’의 재생 과정에서 생기는 중간체(메타 로돕신Ⅱ)의 구조를 세계 최초로 규명해 세계 학계의 비상한 관심을 끌고 있다.

  이 연구결과는 세계 3대 과학저널인 ‘네이처(Nature)’지 최신호(DOI; 10.1038/nature09789)에 게재됐다.

  지난 2008년, 이미 세계 최초로 빛의 수용체인 로돕신에서 발색단이 빠진 옵신(opsin) 구조를 규명하고, 이 구조가 활성화 상태임을 분석해 네이처(Nature)에 두 번이나 게재했던 최 교수는 불과 2년여 만에 또다시 네이처지 게재라는 개가를 올리면서 우리대학의 연구경쟁력의 위상을 대내외에 과시했다.

  이로써 최 교수는 지난 1991년 처음으로 네이처에 게재된 이래 5차례가 게재되는 기염을 토했으며, 한 연구자가 세계 3대 저널에 3년 이내 3회가 게재되는 경우는 매우 드문일로 평가되고 있다.

  특히 지난 2008년 발표한 최 교수의 네이처 논문은 지금까지 세계 관련 연구자들로부터 300회 이상 인용되면서, 세계적인 연구 성과임을 보여주고 있다.

  이번 연구에서는 최희욱 교수가 제1저자와 교신저자를, 지난 2008년 연구에 함께 참여했던 김용주(화학과 95학번;독일 훔볼트대학 박사과정)·박정희(화학과 92학번;캐나다 토론토대학 박사 후 과정)씨 등 최 교수의 두 제자가 공동 제1저자로 등재됐고, 독일 훔볼트 대학의 호프만 교수, 캐나다 토론토 대학의 에른스트 교수가 각각 공동 교신저자로 참여했다.

  이번 연구에 따라 오구치(Oguchi)병이나 스타가르트(Stargardt)병, 그리고 망막색소변성증(autosomal recessive retinitis pigmentosa) 등과 같이 실명을 야기하는 선·후천적 안과질환의 원인 규명과 이에 대한 예방 및 치료에 획기적인 기여를 할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

  이번 연구에서 밝혀진 시각신호 전달 단백질인 ‘메타 로돕신Ⅱ’는 망막에 물체의 상이 맺히게 하는 시각세포의 바깥부분에 다량으로 존재하는 횡단막 단백질인 ‘로돕신’의 중간체 중 하나이다.

  다시 말해 빛이 눈에 들어와 망막에 있는 신호전달 단백질인 ‘로돕신’에 와 닿으면 로돕신은 빛에 의해 시각신호 전달을 시작할 수 있게 활성화 되며, 이 과정에서 10의 12승분의 1초나 10만분의 1초라는 아주 짧은 수명을 가진 몇 몇 중간체(Batho→Lumi→Meta I→Meta Ⅱ)를 거치는데, 이번에 구조가 규명된 ‘메타 로돕신Ⅱ’는 빛을 뇌로 전달하는 데 있어 가장 중요한 역할을 하는 로돕신의 중간체이다.

  이 ‘메타 로돕신Ⅱ’는 수명이 매우 짧아, 그동안 세계 학계에서는 이 결정체의 3차원 공간구조를 밝히는 것은 불가능한 것으로 여겨져 왔으나, 최 교수 연구팀은 장기간의 꾸준한 연구로 불가능을 가능케 하는 연구 결과를 얻는 데 성공했다.

  최 교 수가 이 연구에 관심을 가진 것은 어린 시절 한쪽 눈을 실명한 어머니에 대한 가슴 아픈 기억이 큰 영향을 주었다.

  전북 김제시의 한 작은 농촌마을에 살았던 최 교수는 나락을 탈곡하다 벼의 뾰족한 부분이 눈에 박힌 어머니의 모습을 기억했다. 그러나 가정 형편이 어려워 병원에 가지 못해 결국 왼쪽 눈의 시력을 잃어버렸고, 최 교수는 지금도 그 기억을 떠올리면 자신이 너무 어려 병원에 모실 생각을 못했다는 사실이 너무나 마음이 아팠다고.

  어머니에 대한 아픈 기억을 평생 가슴에 안고 살았던 최 교수는 지금으로부터 15년 전인 1996년부터 본격적으로 눈의 시각신호 전달에 대한 연구에 매진해 이 같은 세계적인 성과를 얻기에 이른다.

  최 교수는 “어린 시절, 한쪽 눈을 잃으셨던 어머니에 대한 아픈 기억은 평생 내가 시각신호에 대한 연구에 매진하게 했던 원동력이 됐다”며 “내 어머니처럼 선·후천적 실명을 일으키는 안과질환 예방을 위한 신약 개발이나 인공 망막 개발 등에 기초가 되고 도움이 되는 연구가 되길 바란다”고 말했다.

  이어 그는 “지난 2008년과 이번 연구에서 밝힌 내용들에서 나아가 아직 밝혀지지 않은 시각신호 전달 물질 등에 대한 연구를 지속해 세상에 빛이 되는 연구에 매진하겠다”고 덧붙였다.

  한편, 최 교수팀의 이번 연구는 한국연구재단 지역대학 우수과학자 선정과제(2010-0002738)와 우리대학 해외 파견 연구교수(2009년) 기금에 의해 수행됐으며, 최 교수는 두 기관의 재정적 지원에 깊이 감사의 말도 전했다.

  최 교수는 1948년생으로 1972년 우리대학 화학과를 졸업하고, 동 대학원에서 이학석사를 취득했으며, 1980년 독일 유학길에 올라 베를린 자유대학에서 석사와 박사 학위를 취득했다. 1990년 우리대학에 임용되어 자연과학대학 화학과에 교수로 재직하고 있다.