미토콘드리아 내 황화수소 검출에 적합한 이광자 가변색 표지자의 합성 및 생체영상

Abstract

논문요약 (Abstract) 황화물의 일종인 황화수소는 계란 썩은 냄새 비슷한 악취가 나고 무색인 가스 형태로서 우리에겐 대기오염 이나 온실효과의 주범 혹은 독가스로 인식되어 왔다. 하지만 최근 연구 결과 황화수소는 체내에서 생성되는 3rd gas transmitter 의 하나로서 신호전달 및 세포 면역 시스템에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 황화수소의 검출은 다양한 생명 현상 연구에 크게 기여할 수 있을 것이다.

하지만 기존에 소개된 황화수소 검출이 가능한 표지자들은 일광자 형광에 최적화 되어있어서 현실적으로 유저들이 실질적인 연구를 하는 데 제한적인 부분이 많았다. 이에 반해 이광자 형광 시스템을 이용한 본 연구의 경우 시료 손상을 최소화하면서, 시료의 깊은 곳까지 관찰을 할 수 있을 뿐 아니라 원하는 만큼의 깊이 별 관찰이 가능하며, 세포 및 조직의 자가형광 유발을 최소화 할 수 있는 이광자 형광의 장점을 모두 살려 실질적인 생명현상 관찰에 최적화 할 수 있었다.

특히 기존에 소개된 표지자들은 세포의 cytosol 내의 황화수소 검출 및 혈액의 plasma 내 황화수소 검출에 제한적 이였지만 본 연구는 전체 황화물의 30 %가 저장되어 있으며 세포면역, 에너지생성 등 황화수소의 다양한 역할이 이루어지는 미토콘드리아 내 황화수소 검출을 가능하게끔 하여 다양한 생명현상 관찰 기여 및 관련 연구에 획기적인 효과가 있을 것으로 기대된다.

또한 본 연구는 가변색 표지자의 특징적 장점으로 황화수소 농도까지 검출이 가능하게 하여 정량적인 연구에도 기여하는 한편, 황화수소 농도가 Down syndrome, Alzheimer’s disease (AD) 및 Parkinson's disease (PD) 등 다양한 질병의 척도가 된다는 최근 연구 결과들과 맞물려 질병의 조기 진단에도 큰 역할을 할 수 있을 것이라 기대된다.