표준과학硏 "임용현 박사팀, 세계서 가장 정확한 단백질 정량법 개발"

임용현 박사가 질량분석기를 사용하여 황 원소 측정을 하고 있다. [사진=한국표준과학연구원 제공]

아주경제 최서윤 기자 = 한국표준과학연구원(KRISS)은 무기분석표준센터 임용현 박사팀이 단백질의 함량을 세계에서 가장 정확하게 측정할 수 있는 ‘황 원소 측정기반 단백질 정량법’을 개발했다고 25일 밝혔다.

단백질은 탄소, 수소, 질소, 산소, 황 등을 포함한 20가지 아미노산으로 구성되며 일정한 분자식(원자 조성)을 가진다. 따라서 단백질 안에 있는 황의 함량을 정확하게 측정함으로써 단백질 자체의 함량 역시도 정확하게 알 수 있다.

기존에 단백질 함량 측정에는 ‘아미노산 측정기반 단백질 정량법’이 사용됐다. 이 방법은 단백질을 측정 가능한 아미노산 수준으로 가수분해 시킨 뒤 개별 아미노산을 정확히 측정해 단백질의 양을 계산하는 방법이다.

하지만 이 방법은 화학적 가수분해 반응을 최적화하는 것이 힘들고 모든 단백질에 일반적으로 적용하기 어려운 단점이 있었다.

임용현 박사팀은 대부분의 단백질에 황 원소가 포함돼 있다는 사실에 착안해 단백질을 구성 원소로 손실 없이 완전히 분해하고 여기에 포함된 황 원소의 함량을 측정했다. 이 방법을 사용하면 단백질 표준물질의 함량을 1~2 % 이내의 불확도로 측정이 가능하다.

단백질은 인체를 구성하는 기본적이고 중요한 영양성분 중 하나로, 차세대 생명과학의 열쇠로 주목받고 있다. 특히 단백질 의약품은 합성 의약품과 달리 효과와 시장성이 좋아 많은 제약회사들이 앞다퉈 뛰어들고 있다. 또한 건강 검진, 관절염 치료제 등 다양한 의료 분야에서 단백질이 이용되기 때문에 정확한 단백질 함량 측정은 중요하다.
 

황 원소 함량 측정을 이용한 단백질 정량법의 개념도. [사진=한국표준과학연구원 제공]

임용현 박사는 “의료산업에서 단백질의 중요성이 커진 만큼 이번 연구 성과를 통해 단백질 함량을 정확하게 측정한다면 큰 산업적 파급효과를 불러일으킬 것”이라며 “향후 다양한 국제 비교를 통해서 세계적인 측정기술로 발전시키겠다”고 말했다.

신용현 KRISS 원장은 “이번 연구는 기존의 단백질 함량 측정법을 대체, 보완 할 수 있는 최상위 측정법으로 세계 표준기관 간 단백질 측정에 측정소급성을 갖춘 기준을 제공했다”면서 “KRISS가 단백질 측정표준 분야에서 세계를 선도하는 계기가 될 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 측정분야 국제 권위지인 메트롤로지아(Metrologia)에 게재됐다.