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화학과 석사과정 장하라・유희선 학생(지도교수 이승재)의 메탄 모노옥시게나제 효소 메커니즘 분석 연구 결과가 최근 『Science Advances』지(IF = 12.804)에 게재됐다.
메탄 모노옥시게나제는 메탄을 기질로 사용하여 자라는 메탄자화균 내의 효소로, 이에 대한 연구가 30년간 진행돼 왔다. 그러나 학문 자체가 난해한 데다 메탄의 대사과정에 적어도 6개 이상의 단백질 결합이 관여하고 있어 그 기작에 대한 이해가 더디게 이뤄지고 있는 실정이다.
연구팀은 기존 중합체 시도 연구의 미진함을 극복하기 위해, 구조연구의 진행이 미비한 메탄자화균(Methylosinus sporium 5)를 발현하고 산화효소를 고순도 정제하여 최초의 산화-저해효소 중합체 결정화(8개 폴리펩타이드 결합)에 성공하였다.
특히 X선 회절 분석을 통해 산화효소와 두분자의 저해효소의 결합(MMOH-MMOD)을 구조적으로 확인함과 동시에, 중합체 형성을 통한 산화효소의 저해 메커니즘도 설명하였다.
한국연구재단에 따르면 이번 연구는 메탄가스를 메탄올로 변환시키는 메탄자화균의 생화학적 기작을 소개, 온난화 저감 및 바이오에너지 응용을 위한 기초이론을 제공했다.
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