국내 연구진, 니코틴 등 뇌속 결합 강도 측정

[백나영기자] 국내 연구진이 물속에서 양이온-π 결합 강도를 측정하는데 성공했다. 이번 연구로 니코틴 등의 물질이 뇌의 수용체에 얼마나 강하게 달라붙는지 확인할 수 있게 되면서 흡연 중독성 연구에도 도움이 될 것으로 전망된다.

포항공대 황동규 교수(35세)팀은 표면힘 측정기를 이용해 물속에서 양이온-π 결합을 나노 역학적으로 증명했다고 6일 발표했다.

양이온-π 결합이란 양이온과 전자가 풍부한 방향족 화합물이 전자를 공유하지 않고 결합하는 형태를 말한다. 다른 결합력과 달리 수중에서도 강한 결합을 유지할 수 있어 70% 이상이 수분으로 이루어진 인체 내 생리작용에서 중요한 역할을 한다.

연구진은 인간의 학습과 기억에 중요한 신경전달물질(neurotransmitter)인 '아세틸콜린'이 뇌의 아세틸콜린 수용체에 양이온-π로 강하게 결합하는지를 실험으로 입증했다. 또 홍합 등 해양 부착성 생명체가 바닷 속에서 바위 등에 얼마나 강하게 붙어있는지, 테트라에틸암모늄 화합물이 이온 채널과 신경전달 수용체 등이 얼마나 강하게 결합하는지를 실험적으로 증명했다.

포스텍 황동수 교수는 "이번 연구 결과를 통해 앞으로 신의약품, 수중접착제 등 다양한 고분자소재 개발 등에 필요한 중요한 원리를 제시할 수 있을 것"이라며 "특히 아세틸콜린과 유사한 구조를 갖는 니코틴은 우리 뇌에서 양이온-π 결합하는 것으로 알려져 있어 흡연 중독성 메커니즘 연구에도 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 화학분야의 세계적 권위지인 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie)' 온라인 판에 2월 28일 게재됐다.

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