웰빙(Well-being) 의약품 전문기업 ㈜휴온스(대표 윤성태, www.huons.com / 084110)가
덴드리머(dendrimer)가 결합된 SPR(surface Plasmon resonance)칩을 이용한 단백질 정량방법에 대한 특허를 취득하였다고 밝혔다.
휴온스가 특허 취득한 이번 특허의 장점으로는 SPR신호를 증폭시켜 민감도를 개선함으로써 저농도의 단백질까지도 정량화 할 수 있는 신규 분석 방법으로 각종 질병의 치료에 앞서 예방에 큰 기여를 할 것으로 업계는 판단하고 있다.
기존 상용화 되어있는 단백질 분석방법인 표면 플라즈몬 공명장치(SPR, Surface Plasmon resonance)들은 모두 반사되어 나오는 빛을 한점에서의 빛의 세기만을 측정하는 방법을 사용하여 데이터의 정밀도가 낮고, 미감도가 현저하게 저하되는 단점이 있었다.
특허 구성기술로는 SPR칩의 금박막 표면에 에틸렌글리콜(ethyleneglycol)을 이용하여 자기조립 단분자층을 형성시키는 것을 특징으로 하며, 항체를 고정시키기 위한 표적단백질은 PSA-ACT 복합단백질이다.
특히 이 기술은 고정된 항체와 표적단백질을 포함한 시료를 반응시켜 항체에 표적단백질을 결합시킨 후 표적단백질과 덴드리머가 결합된 항체를 반응시킨 다음, 덴드리머와 결합된 항체에 대한 굴절지수변화를 이용하여 표적단백질을 정량화 하는 것이다.
이러한 특허기술을 이용하여 저농도의 단백질 분석시 필요한 의료기기 질병진단센서, 저분자를 검출해야 하는 화학센서 및 프로테오믹스 연구등 다양한 적용이 가능하여 질병의 치료보다 예방에 기여할 것으로 판단된다.
☞덴드리머(dendrimer)
나뭇가지 모양을 지닌, 잘 정돈된 화학구조를 가진 3차원적 공간 형태로 많은 분지를 갖는 인조 고분자로서 중심영역, 분지영역 및 외부표면영역으로 이루어진다. 분지영역에 의하여 내부공간이 형성된 모양을 가지고 있어서, 용매 또는 작은 유기물질 이외에 염료나 형광물질과 같은 큰분자 및 금속이온들을 포집할 수 있고, 운반체로서도 이용가능하다. 덴드리머의 가장 큰 특징은 말단 영역에 작용기가 많다는 것인다.
따라서 표면에 존재하는 작용기를 화학적으로 변경시키면 덴드리머 자체의 성질이 변화될 뿐만 아니라, 물질적 및 화학적 성질도 변화되므로 기능성을 갖는 화합물을 합성할 수 있다. 이러한 장점을 살려서 재료공학이나 의학·약학 등 여러 분야에 응용되고 있으며 점차 그 범위가 확장되는 추세이다.
☞SPR(surface Plasmon resonance)칩
표면 플라즈몬 공명(SPR ; surface plasmon resonance)은 방사성 물질이나 형광물질을 이용한 표식 없이도 단백질등 생체물질의 결합 친화도를 측정할 수 있는 기술로서 그 시료의 굴절률 변화를 측정하는데 이용된다.
SPR은 금속에서 나타나는 광-전자 효과로서 특정 파장의 광이 금속에 조사되면 대부분의 광에너지가 자유전자로 전이되는 공명현상이 일어나게 된다. 그 결과로 일어나는 표면파를 플라즈몬이라 부르며 90%에 달하는 반사광의 환원과정이 있게 된다. 이러한 현상이 생체 감지기에 유용하게 이용될 수 있는 근거는 시료표면에서의 물질 조성 변화에 따라 공명 파장 이동이 일어난다는 것이다. 특정 부위에서 생성되는 결합이 증가할수록 파장 이동이 증가하며 그 결과로 정량적 결과를 얻을 수 있는 것이다.
이를 생체 감지기로 이용할 경우 금속표면에 특정 항원에 대한 항체를 코팅하고 항원을 도입한 후 광을 조사하여 발생되는 표면 플라즈몬 공명에 의한 파장이동과 표면에 결합된 항원의 양이 비례관계를 갖게 됨을 이용하여 결합된 항원의 농도 측정을 할 수 있게 된다.
일반적으로 SPR분석법은 비교적 큰분자를 리간드로 고정하여 저분자들의 결합반응 여부를 연구하는데 많이 이용되었으나, 항체 및 항원과 같은 고분자들 사이의 결합 반응연구에는 많이 사용되지 않았다.
☞PSA-ACT 복합단백질
PSA(전립선 특이항원, prostate specific antigen)와 단백질분해효소 저해제(protease inhibitor)인 ACT(Alpha 1 antichymotrypsin)가 결합된 복합 단백질을 말하며 ACT와 PSA의 복합체는 혈청에서의 결합되는 주요구조이며 종종 복합 PSA라고 불리고, 항원 항체 반응 측정에 사용 된다.
