국내 연구진이 생체고분자 RNA 가닥들을 엮어 손톱크기의 RNA 멤브레인을 만들어냈다. RNA를 이용한 피라미드 형태의 나노구조물 등이 있었지만 눈으로 쉽게 볼 수 있는 크기의 멤브레인은 처음이다. 건조된 RNA 멤브레인은 약물전달체 등 다양한 소재로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

서울시립대 화학공학과 이종범 교수 연구팀 한대훈 석사과정 연구원이 주도한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 일반연구자지원사업(신진장비) 및 글로벌개방혁신연구센터(GIRC)의 지원으로 수행했다. 연구결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 온라인판(7월 4일자)에 게재됐다.

RNA 구조물은 생체고분자로 체내 안정성 측면에서 유리하며 그 자체로 효소활성을 띠는 등 고유한 생물학적 특성을 활용할 수 있어 효용가치가 크다. 하지만 RNA는 효소 등에 의해 쉽게 분해되는 불안정한 고분자로 실제 이를 활용한 구조물을 만들기는 쉽지 않고, 또한 멤브레인 형태로 만들려면 긴 RNA 가닥을 합성하고 이들의 결합을 유도하는 것이 관건이다.

연구팀은 수천여개 염기쌍으로 된 긴 RNA 가닥을 합성한 후 이들 RNA 가닥들을 농축시켜 이들 간 자발적인 결합을 유도하는 방식으로 손톱크기의 RNA 멤브레인을 합성해냈다. 이렇게 만들어진 RNA 멤브레인은 간단한 조작으로 표면의 거칠기나 두께 같은 특성을 조절할 수 있다.

예를 들어 RNA 가닥간의 염기결합수를 줄이면 멤브레인이 더 거칠어지고, 뿐만 아니라 RNA 농도를 조절해 멤브레인의 두께를 조절하는 것도 가능하다는 설명이다. 실제 이렇게 만들어진 RNA 멤브레인에 항암제 독소루비신을 실어날라 RNA 멤브레인의 약물전달체로서의 가능성을 확인했다. 이중가닥의 RNA를 이루는 염기간 결합 사이에 독소루비신이 끼어드는 성질을 이용한 것이다.

이종범 교수는 “멤브레인을 이루는 RNA의 염기서열을 조작하면 유해단백질 생성을 막거나 반대로 유익한 단백질 생성을 돕는 등 멤브레인에 생물학적 기능을 부여할 수 있다”고 밝혔다.