김은애 조선대 교수(34세, 약학과, 사진)가 손상된 DNA 지점에서 일어나는 구조적 전이현상을 세계 최초로 규명한 논문이 과학저널 <네이처>에 게재됐다.

김 교수는 생체분자 모델링을 연구하는 미국 캘리포니아 어바인 주립대학의 Andricioaei 교수팀과 생체분자 NMR 실험을 하는 미국 미시간 대학의 Al-Hashimi 교수팀과 공동연구를 통해 분자 모델링과 분자 동력학 방법이 결합된 이론적인 방법으로 손상된 DNA의 구조적 전이 현상을 세계 최초로 규명했다.

김 교수는 지난 2월 24일 발간된 네이처에 게재된 ‘Transient Hoogsteen base pairs in canonical duplex DNA’ 논문에서 실험적으로 측정되기 어려운 DNA 의 구조적 전이현상의 과정을 분자 수준에서 구체적으로 제시함으로써 유전체에서 흔히 발생하는 일련의 구조 전이과정들에 대한 이해를 높이고, 나아가 유전암호의 2차 전이 상태에 대한 정보까지도 예측할 수 있는 기틀을 제시했다. 대부분의 손상된 DNA는 체내에서 아주 빠른 속도로 복원되는 과정을 거치면서 유전정보가 보존되지만, 일부의 손상된 DNA는 인간에게 치명적인 유전병을 발생하게 한다.

김 교수는 “이 연구는 유전병 발생에 대한 초기 원인인 손상된 DNA의 구조적 전이를 설명했다는 점에서, 유전병 발생 원인에 대한 이해적인 측면에서의 획기적이고도 새로운 접근이라 할 수 있다”며 “DNA 연구를 통한 질병 치료를 분자모델링 연구로 접목시켜 발전시키는 신약개발의 놀라운 전환점이 될 것이라 기대한다”라고 밝혔다.

김 교수는 부산대에서 이학박사 학위를 취득하고 미국 캘리포니아 어바인 주립대학과 미시간 주립대학의 박사후연구원을 거쳐 올 3월 조선대에 부임했다. 단백질 분자의 접힘 메커니즘 규명과 열역학적 안정성 예측, DNA 분자의 구조적 동력학 메커니즘 규명, 단백질과 DNA 간의 docking 메커니즘 예측, Ab-initio 계산을 통한 고분자의 동적 메커니즘 예측, 단백질 구조 force field와 수용액 모델 개발 등의 연구를 수행하고 있다.