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몸속에 들어간 산소 어떻게 변하나 보니…

 


우리 몸속에서 산소가 어떤 과정을 거쳐 사용되는지 그 중간 과정의 일부가 밝혀졌다. 이 과정을 역으로 이용하면 물(H2O)에서 산소(O)를 빼고 수소(H)만 뽑아내 미래 에너지원으로 사용할 수 있게 된다.

남원우 이화여대 바이오융합과학과 교수는 26일 “몸속에서 산소가 어떤 구조의 ‘중간체’로 존재하는지 알아냈다”고 밝혔다.

중간체는 화학반응을 거쳐 최종 생성물이 나오기까지 중간 과정에 존재하는 물질을 일컫는다. 산소는 몸속에 들어오면 직접 화학반응에 참여하지 않는다. 대신 철(Fe)과 같은 금속을 포함한 효소와 만나 중간체로 변신해 화학반응을 일으킨다.

가령 산소가 ‘사이토크롬 P450’이라는 효소를 만나면 남성호르몬을 여성호르몬으로 바꾸면서 수소와 전자를 얻어 물과 에너지를 만든다. 또 산소는 노화의 원인으로 알려진 활성 산소를 만들어내기도 한다.

지금까지 산소는 어떤 중간체로 존재하는 지 밝혀지지 않았다. 중간체가 길게는 수 초, 짧게는 수 ms(밀리초, 1ms=0.001초) 밖에 존재하지 않기 때문이다. 연구진은 생체 효소의 구조를 본떠 인공 효소를 만든 뒤 영하 80도에서 산소와 화학반응을 일으켜 중간체 구조를 포착하는 데 성공했다.

남 교수는 “이번에 밝혀진 중간체는 물이 분해 돼 산소와 수소가 발생하는 물의 산화 과정을 파악하는 데도 도움이 된다”면서 “이를 토대로 미래 에너지원인 수소 에너지를 상용화할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 세계적 과학 저널 ‘네이처’ 27일자에 실렸다.

 



이현경 동아사이언스 기자 uneasy75@donga.com


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