"생화학 새장 열어"…'저온전자 현미경 기술'로 노벨화학상

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 '생화학의 새 시대를 열었다'는 평가를 받는 자크 뒤보셰, 요아힘 프랑크, 리처드 헨더슨을 올해 노벨화학상 공동 수상자로 선정했다고 발표했습니다.

이들 3명은 용액 내 생체분자를 고화질로 영상화할 수 있는 저온전자 현미경 관찰 기술을 개발한 공로로 노벨상 수상의 영예를 안았습니다.

저온전자 현미경이란 수분을 함유한 세포나 수용액에 존재하는 생체 고분자를 초저온 상태로 유지한 채 자연적인 상태로 관찰하는 전자 현미경입니다.

기존 전자식 현미경으로는 생물 시료를 직접 관찰할 경우 강력한 전자선에 의한 손상 때문에 온전한 이미지를 얻는 데 어려움을 겪었습니다.

노벨위원회는 이들에 대해 "생체분자 이미지를 단순화하고 개선해 생화학의 새로운 시대를 열었다"며 "신약 개발과 생체의 화학작용을 이해하는 데 결정적인 기여를 했다"고 평가했습니다.

영국 스코틀랜드에서 태어난 헨더슨은 케임브리지대 MRC 분자생물학 연구소를 이끌며 1990년 전자 현미경을 개조해 단백질의 3차원 이미지를 생성하는 데 성공했습니다.

이 기술이 상용 가능하도록 전자 현미경의 흐릿한 2차원 이미지를 분석해 정밀한 3차원 구조를 나타내는 이미지 처리 방법을 개발한 프랑크는 독일 태생의 미국 시민권자로 현재 미 컬럼비아대 교수로 재직 중입니다.

스위스 출신으로 현재 스위스 로잔대 명예교수인 뒤보셰는 1980년대 초 급속 동결법을 활용해 전자 현미경 이용 시 시료가 건조되는 문제를 해결했습니다.

이러한 과정을 거쳐 저온 전자 현미경은 2013년 원자 수준의 최적화된 해상도를 얻었습니다.

노벨위원회는 "지난 몇 년 동안 과학 문헌에는 항생제 내성을 일으키는 단백질부터 지카 바이러스의 표면에 이르기까지 이미지로 가득 차 있다"며 "이제 생화학 분야는 폭발적인 발전을 마주하고 있으며 흥미진진한 미래를 맞이할 준비가 됐다"고 설명했습니다.