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물 속에서 ‘스파이더맨’ 보다 강한 홍합, 그 이유는 ‘시너지’
물 속에서 ‘스파이더맨’ 보다 강한 홍합, 그 이유는 ‘시너지’
  • 교수신문
  • 승인 2020.01.21 14:08
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POSTECH, 표면접착단백질의 표면접착력-응집력 조절 메커니즘 제시

마블에서 가장 오랫동안 최고의 인기를 누리고 있는 캐릭터는 ‘스파이더맨’이다. 스파이더맨에게서 가장 큰 능력은 역시 끈끈한 거미줄을 발사하여 벽에 붙어 다니거나 건물 사이를 날아다니는 것이다. 그렇다면 과연 물속에서도 이 거미줄이 위력을 발휘할 수 있을까? 거미줄은 물에서는 그 기능이 분해되어 강한 접착력을 발휘하지 못한다. 하지만 홍합은 어떤 환경에서도 강한 접착력을 가지고 있다. 거친 파도와 태풍에도 끄떡없다. 바위에서 홍합을 억지로 뜯으면 바위 표면이 떨어져 나올 정도다. 홍합은 ‘족사’라 불리는 질긴 섬유를 만들어 바위에 붙어 있는데, 족사를 만들 때 강력한 접착력을 가진 물질(접착단백질)이 분비된다.  

POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 화학공학과 차형준 교수팀(한정우 화학공학과 교수, 신민철 석박사통합과정 대학원생)과 KIST(한국과학기술연구원) 김낙균 박사로 이루어진 공동연구팀은 홍합이 분비하는 접착단백질들을 분석해 수중에서도 강력한 접착력을 가지는 두 분자, ‘도파(Dopa)’와 ‘라이신(lysine)’을 확인했다. 또한, 이들이 다양한 조건에서 서로 시너지를 낸다는 것을 밝혀 수중접착의 비밀을 푸는데 한발 다가섰다. 

이번 연구로 도파뿐만 아니라 ‘라이신’ 분자도 수중접착에 중요한 역할을 한다는 점을 밝혀냈다. 홍합의 접착단백질 중 실제 접착 계면에 위치하는 표면접착단백질인 fp-3F는 수중접착을 가능하게 하는 도파와 양전하를 띄는 라이신 분자를 다량 함유하고 있다. 공동연구팀은 이들 분자의 분포를 관찰한 결과, 특정한 위치에서 이들 두 분자가 함께 붙어 있거나 떨어져 있다는 점에 흥미를 갖고 연구를 진행하게 됐다.
 


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