노벨화학상에 ‘저온전자현미경 관찰법 개발’ 뒤보셰 등 3명

생체분자 고활질로 관찰 가능해져
“생화학의 새로운 시대 열었다” 평

올해 노벨화학상은 생체분자를 고화질로 관찰할 수 있는 저온전자현미경 관찰법을 개발한 자크 뒤보셰(75), 요아힘 프랑크(77), 리처드 헨더슨(72) 등에게 돌아갔다.

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 4일 이들 3명을 2017년 노벨화학상 공동 수상자로 선정했다고 발표했다. 이들은 용액 내 생체분자의 움직임을 고화질로 영상화할 수 있는 저온전자 현미경(Cryo-EM) 관찰법을 개발한 공로로 노벨상을 수상했다. 저온전자 현미경이란 수분을 함유하는 세포나 수용액에 존재하는 생체 고분자를 초저온 상태로 유지한 채 무고정 무염색의 자연적인 상태로 관찰하는 전자 현미경이다. 이를 이용한 관찰법을 통해 이전에는 관찰할 수 없었던 생체분자의 이미지를 관찰할 수 있게 됐다.

노벨위원회는 “이들이 신약 개발과 신체화학을 이해하는 데 결정적인 기여를 했다. 이들이 생화학의 새로운 시대를 열었다”고 평가했다. 노벨위원회의 새러 스노게루프 린세 위원장은 “이제 더이상의 비밀은 없어졌다. 우리는 우리 세포의 구석구석, 체액의 한방울의 생체분자까지 복잡한 세부를 볼 수 있게 됐다”며 “우리는 생체분자가 어떻게 형성되고 움직이고 협력하는지를 이해할 수 있다. 우리는 생화학의 혁명을 맞이하고 있다”고 밝혔다고 <비비시>(BBC)는 전했다.

영국 스코틀랜드에서 태어난 헨더슨은 케임브리지대 MRC분자생물학 연구소를 이끌고 있다. 전자현미경으로 생물 시료를 직접 관찰하면 전자선으로 인한 손상을 일으키기 때문에 이전에는 생물 시료 관찰에는 사용되지 않았지만 헨더슨은 1990년 전자 현미경을 사용해 단백질의 3차원 이미지를 생성하는 데 성공했다.

4일(현지시간) 미국 뉴욕 자택에서 부인과 함께 노벨화학상 수상 소식에 기뻐하는 요아힘 프랑크 미국 컬럼비아대 교수(오른쪽). AP 연합뉴스

이 기술을 상용화한 것은 프랑크다. 그는 1975∼1987년 전자현미경의 흐릿한 2차원 이미지를 분석해 정밀한 3차원 구조를 나타내는 이미지 처리 방법을 개발했다. 독일에서 태어난 프랑크는 미국 시민권자로 현재 미 컬럼비아대 교수다.

스위스 출신으로 스위스로잔대 명예교수인 뒤보셰는 1980년대 초 급속 동결법을 사용해 전자현미경 사용시 발생할 수 있는 시료 건조 문제를 해결해, 생물 시료가 진공 상태에서도 원형을 유지하도록 했다. 이러한 과정을 거쳐 저온 전자 현미경은 2013년께 최적화된 해상도를 얻었다.

올해 노벨상 부문별 상금은 900만 크로나(약 12억7천만원)로 수상자 3명은 상금의 3분의 1씩 받게 된다.

박민희 기자, 연합뉴스 [e-mail]