빛을 활용해 지구온난화를 유발하는 이산화탄소를 고부가가치 아미노산으로 전환할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

지스트(GIST, 광주과학기술원) 홍석원 교수 연구팀은 빛 에너지를 이용해 친환경적인 방법으로 이산화탄소를 비천연 감마아미노산으로 전환하는 기술 개발에 성공했다고 18일 밝혔다.

이번 연구성과는 대표적 온실가스인 이산화탄소를 의약품과 건강식품의 핵심 원료로 사용되는 비천연 감마아미노산으로 합성한 것으로 의약물질 합성분야, 특히 파킨슨·헌팅턴병과 같은 중추신경계 질병의 치료제 원료로의 활용 가능성을 열었다는데 의미가 크다.

비천연 감마아미노산은 생리활성 의약물질로 사용되지만 자연계에는 존재하지 않기 때문에 반드시 합성을 통해서만 얻을 수 있다. 다만 상당수 합성방법들이 다단계 반응이거나 독성 및 폐기물이 상대적으로 많이 발생된다는 단점이 있다.

특히 중추신경계 장애 치료제로 쓰이는 비천연 감마아미노산은 특정 위치에 다양한 종류의 작용기가 존재하는 것이 특징이다. 이산화탄소를 이용한 합성 방법으로 비천연 감마아미노산의 특정 위치에 작용기를 도입하는 것은 기존 기술로 불가능하며 매우 도전적이다.

이에 연구팀은 빛 감응이 가능한 이리듐 촉매를 이용해 잠재력을 갖는 유기물질인 알렌에 이산화탄소와 아민을 이중기능화함으로써 비천연 감마아미노산을 선택적으로 최대 96% 수율로 얻는데 성공했다.

홍석원 교수는 “합성된 비천연 감마아미노산은 기존에 알려지지 않은 물질로 추가적 처리를 통해 다양한 종류의 중추신경계 장애 치료 물질의 재료로 사용될 가능성이 무궁무진하다”면서 “가시광을 이용해 이산화탄소를 의약 후보물질로 전환할 수 있게 됐다는 점에서 의의를 가진다”고 말했다.

홍석원 교수와 박사과정 함형우 학생의 이번 연구 성과는 화학, 유기물질 분야 상위 7% 논문인 ‘오가닉 레터스(Organic Letters)’에 표지논문으로 선정돼 지난 4월 29일 온라인 게재됐다.

황민승 기자 다른기사 보기