아랫줄 왼쪽 두 번째부터 제1저자 김석민 연구원, 김용환 교수. (UNIST 제공)

효소의 특정 부위에서 유독 가스를 정화할 수 있다는 사실을 국내 연구진이 발견했다.

8일 울산과학기술원(UNIST)에 따르면 김용환 탄소중립대학원·에너지화학공학과 교수팀과 류정기 에너지화학공학과 교수팀, 이형호 서울대 화학과 교수팀이 공동으로 일산화탄소 탈수소효소(CODH)가 가진 능력을 최초로 밝혀냈다.일산화탄소 탈수소효소는 산업 폐기물 가스에 포함된 유해한 가스를 100% 정화할 수 있다.

연구팀에 따르면 일산화탄소 탈수소효소는 산업 폐기물 중 일산화탄소 전환에 주로 쓰이는 효소다. 하지만 이 효소의 정확한 전자전달 부위에 대해선 알려진 바가 없었다.

연구팀은 일산화탄소 탈수소효소의 특정한 전자전달 작용 부위를 발견했다. 전자를 가지고 있던 이 특정 부위에서는 전자를 잃는 산화반응이 진행된다.

이 반응에서 생성된 전자는 전자전달체에 의해 이동한다. 이때 유해한 일산화탄소 가스분자를 만나게 되고 유해한 가스를 정화하게 되는 것이다. 연구팀은 효소의 특정 부위를 정밀하게 조작해 효소의 활성을 더 촉진시킬 수 있는 방법도 개발했다.

효소의 전자전달 부위를 돌연변이화 시켜 다른 아미노산으로 교체하면 효소와 전자전달 매개체와의 친화도가 향상된다. 이를 통해 효소는 이전보다 더 빠르고 효율적으로 가스를 정화할 수 있다.

김용환 교수는 "효소를 이용한 산업 폐기물 가수 정화기술의 새로운 지평을 열었다"며 "이 효소를 활용해 다양한 실험을 수행했고, 실제 산업 폐기물 가스에 대해 높은 정화 능력을 나타내는 것을 확인했다"고 말했다.

연구 결과는 과학 저널 '네이쳐 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 3월 28일 온라인 게재됐다.

연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단이 추진하는 C1가스리파이너리사업과 ERC 선도연구센터의 지원으로 수행됐다.


minjuman@news1.kr