프랑스 파리-사클레이대(Paris-Saclay University)에 따르면 당 사슬(sugar chain) 검출에서 2가지 유형의 나노기공(nanopore) 효과를 결정하는 주요 기준을 발표했다. 연구결과는 유럽 물리학학회지(European Physiacl Journal)에 게재됐다.

단백질 나노기공은 세포막에 존재하며 생물학적 게이트웨이 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 당 사슬과 같은 특정 생체 활성분자 사슬을 검출하는 데에도 사용할 수 있음을 의미한다.

연구팀은 2가지 10나노미터 크기의 단백질 나노기공이 생체 분자의 당 사슬 구성요소의 능력에 어떻게 영향을 주는지에 대해 연구했다.  2가지의 나노기공은 Staphylococcus aureus의 α-hemolysin (α-HL)과 Aeromonas hydrophila의 aerolysin (AeL)이다.

연구팀은 각 구멍을 구성하는 깔대기의 넓은 끝에서 당 사슬이 들어갈 때 AeL을 사용해 짧은 당 사슬을 검출할 수 있음을 발견했다. α-HL의 경우에는 나노 기공을 너무 빨리 교차하기 때문에 그러한 짧은 사슬을 검출하지 못했다.

이러한 결과는 검출에 적합한 바이오 센서를 고안 할 때, 기공의 내경, 기공 내의 충전 재분할, 기공 채널의 내벽에서 발생할 수있는 상호작용 및 기공 채널의 기하 구조 등을 함께 고려해야 함을 확인해 준다.

즉 중요한 생물학적 과정에 관여하는 생물학적 분자로부터 당 사슬을 식별할 수 있는 나노기공 바이오 센서의 효과는 나노 기공의 전기적 전하 및 내부 기공 설계에 좌우됨을 알 수 있다.

▲ France-parisSaclayUniversity-biosensor-EPJ-journal-published
▲ 당사슬이 깔때기모양의 나노기공을 통과하는 개념도(출처 :  파리-사클레이대 홈페이지)