스스로 에너지 대사활동을 하는 인공 세포를 구현한 신관우 서강대 화학과 교수가 이달의 과학기술인상 7월 수상자로 선정됐다. 과학기술정보통신부(장관 유영민)와 한국연구재단(이사장 노정혜)이 10일 이같이 발표했다.

과기정통부와 연구재단은 살아있는 세포와 형태와 기능이 같을 뿐만 아니라 광합성 작용을 통해 스스로 에너지 대사활동을 하는 인공 세포를 세계 최초로 개발한 신관우 교수의 공로가 높이 평가됐다고 선정 배경을 설명했다.

2000년대 이후 인공적 요소를 살아있는 세포에 삽입‧결합해 인공 세포를 개발하는 연구가 다양하게 진행됐다. 기존 연구에서는 스스로 대사활동 하는 에너지 전환 체계를 갖추지 못했다. 세포가 에너지를 흡수하고 물질을 전환하는 과정이 매우 복잡해 이를 인공적으로 구현하는 데 많은 어려움이 있었다.

신 교수는 실제 세포에서 추출한 단백질을 인공세포막에 삽입해도 그 기능이 유지된다는 사실에 착안해 기존 세포에서 막단백질을 추출하고 인공세포막에 삽입시키면 차례로 생체 단백질 중합반응을 진행할 수 있다는 가설을 세웠다.

식물의 광합성 단백질과 박테리아의 광 전환 단백질을 추출해 스스로 에너지 대사가 할 수 있는 인공 미토콘드리아를 제작했다. 이어 인공 미토콘드리아를 인공세포막에 삽입하여 골격 단백질을 스스로 합성하며 움직이는 인공 세포를 만들었다.

개발된 인공 세포는 빛을 사용해 스스로 생체에너지(ATP)를 생산한다. 세포의 움직임과 형태를 구성하는 세포골격을 합성했다. 또 원시적 형태의 세포와 유사하게 빛에 반응해 스스로 움직임을 보이는 현상이 관찰됐다.

신 교수는 실험을 통해 인공 세포가 최대 30일 동안 스스로 에너지를 만들고 기능을 유지함을 증명했다. 신 교수의 연구성과는 생명과학 분야의 세계 학술지 `네이처 바이오테크놀로지(Nature Biotechnology)' 표지논문으로 2018년 5월 28일 게재됐다.

신 교수는 “식물과 박테리아에서 주요 단백질들을 추출해 인공적으로 만든 세포막에서 서로 신호를 주고받으며 자연에서와 같은 에너지를 스스로 만들어내는 최초의 인공 세포를 만들었다”며 “자연의 모든 생명체가 일상적으로 구현하는 생화학적 원리와 현상을 세포와 유사한 공간에서 실험으로 구현한 새로운 연구성과”라고 전했다.

한편 ‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만 원을 수여한다.