성균관대학교(총장 유지범)는 코로나 바이러스 등 다양한 의생명공학 연구를 선도할 ‘초저온 전자현미경(Cryo-EM, 크라이오이엠)’을 대학 내 공동기기원에 국내 사립대학 최초로 구축하였다. 대학은 오는 9월 18일(월) 10시부터 경기 수원 성균관대 자연과학캠퍼스에서 개소식 행사를 개최할 예정이라고 밝혔다.

특히, 이번 행사에는 생체분자의 고해상도 구조 결정을 위한 초저온전자현미경을 개발한 공로로 2017년 노벨화학상을 수상한 Joachim Frank 교수(콜롬비아대)가 “Cryo-EM: Visualizing the building blocks of life in their native states”를 주제로 특별 강연을 진행하며, 초저온전자현미경 분야 국내 교수진들의 초청 심포지엄도 개최될 예정이다.

이번에 도입된 Cryo-EM은 건물 신축비를 포함 130억원을 투입, 최첨단 300kV(킬로볼트) Cryo-TEM과 200kV Cryo-TEM 장비 및 초저온 생체시료 전처리를 위한 Cryo-FIB를 비롯한 보조 분석 장비 등 국내 최고 수준의 연구인프라를 도입하여 대학 내 연구자뿐 아니라, 외부기관에도 동일한 서비스를 지원할 예정이다.

전자현미경(EM, Electron Microscope)은 전자빔을 광원으로 하는 현미경 장비로 빛이 광원인 일반 광학현미경에 비해 수천 배 이상의 높은 해상도를 구현해 원자단위의 영상분석이 가능하며, 초저온 전자현미경(Cryo-EM) 기술은 단백질·미생물·세포 등의 시료를 극저온(-196℃)으로 동결시켜 투과전자현미경(TEM)으로 관찰해 원자 수준의 3차원 구조를 분석하는 최첨단 분석기술로, 코로나19 바이러스를 포함한 신종 바이러스 및 생체 내 주요 단백질의 구조 규명에 활용되어, 신약 및 백신 개발 등에 큰 역할을 담당할 것으로 보인다. 아울러 배터리, 태양전지, 촉매 등 저온상태에서 관찰이 필요한 다양한 재료분야의 연구에도 크게 기여할 것으로 기대한다.

특히, Cryo-EM 장비 개발 및 단백질 3차원 구조를 원자 수준 분석을 통한 생화학분야를 새롭게 개척한 공로로 2017년 Joachim Frank 교수를 비롯한 3명이 노벨화학상을 받았으며, Joachim Frank 교수는 금번 개소식 행사에서 특강을 진행할 예정이다.

성균관대는 금번 전자현미경동 신축과 300kV Cryo-TEM, 200kV Cryo-TEM 및 Cryo-FIB 등의 최첨단 연구 장비와 최신의 전처리 장비들을 보유하며 명실상부 국내 최고 수준의 연구 인프라를 보유하게 되었다. 또한, 성균관대 슈퍼컴퓨팅센터와 협업해 고해상도 영상수집 및 전산처리를 위한 클러스터도 구축할 예정이다.

이를 통해 교내 우수 연구자원 및 해외 우수 연구인력 연계 바이오 융합 연구혁신 플랫폼 구축(뇌과학, 정밀의료진단, CNS연구, 줄기세포 등)을 통해 성균관대가 의생명 융복합 연구를 견인하여 신약개발산업 등 국가 난제 문제해결형 산·학·병 ·연 모델을 제시할 계획이다.

한편, 국내 Cryo-EM 보유 기관은 한국기초과학연구원(KBSI), 기초과학연구원(IBS), 서울대학교, 카이스트, 포항공과대학교, 부산대학교에서 운영 중이며 사립대에서는 성균관대학교가 국내 최초이다. 

성균관대학교는 앞으로도 최첨단 연구인프라 구축, 다양한 융합연구 활성화, 글로벌 연구네트워크 확장 등을 통해 글로벌 연구역량을 높혀갈 계획이다.

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