이번 연구 프로젝트는 손 교수가 독일 괴팅겐대학교(University of Goettingen) 루츠 애커만(Lutz Ackermann) 교수 연구팀에서 박사후과정을 지낼 당시 영국 스코틀랜드 에든버러대학(University of Edinburgh) 마크 벤드렐(Marc Vendrell) 교수팀과 공동연구로 진행됐다.

'펩타이드'는 50개 미만의 아미노산이 연결된 단위로 단백질 기능을 가진 최소단위로 알려졌다. 이는 인체에 부작용이 적고 생체친화적인 특성을 가져 신약 개발 및 기능성 바이오 소재 분야에서 널리 이용되고 있다.

따라서 약물(소재) 개발 단계에서 다양한 펩타이드 유도체를 효율적으로 얻을 수 있는 '후속-기능화 과정(late-stage functionalization)' 필요성이 대두되고 있다. 최근 유기화학 분야에서는 '지속-가능한 유기합성방법'으로 평가받고 있는 전략이다.

이번 연구에서 사용된 망간 촉매는 3d-전이금속 중 하나다. 이는 기존 '펩타이드의 후속-기능화'에 사용된 팔라듐, 이리듐, 로듐, 루테늄, 백금 등 전이금속이 지닌 문제점(높은 이용단가, 고독성, 자원의 희소성)을 개선할 수 있다는 장점이 있다.

또 구조적으로 복잡한 펩타이드 골격에 후속-기능화 과정을 통해 형광분자를 도입, 합성 시간을 획기적으로 줄여 비용 및 반응 부산물을 줄일 수 있는 지속 가능한 유기 합성법으로 평가받고 있다.

특히 손 교수 팀은 에든버러대학 팀과 공동연구를 통해 펩타이드-형광 센서가 인체 면역체계와 관련된 '세포독성 T 세포'의 세포막에 선택적으로 형광분자를 라벨링(labeling)하는 결과를 확인할 수 있었다. 앞으로 바이오센서로도 이용될 수 있는 가능성까지 제시하는 성과를 거뒀다.

손 교수는 "유기합성 관련 연구에 더해 바이오센서로서의 이용 가능성도 보여주고자 했던 공동연구의 중요성 덕분에 한빛사 논문으로 선정될 수 있었다"며 "앞으로 소속 학과 및 타 전공 교수와의 지속적인 교류와 토론을 통해 '지속-가능한 유기 합성법 개발'을 목표로 공동연구를 수행할 것"이라고 말했다.