전체기사 최신뉴스 GAM 라씨로
KYD 디데이

메탄 먹어치우는 미생물의 기작 규명…온실가스 저감 기초이론

기사입력 : 2019년11월04일 12:00

최종수정 : 2019년11월04일 12:00

온실가스 저감·바이오에너지 확보
관련 메탄자화균 작용 밝혀

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 메탄이 온실가스로 환경오염의 원인이기도 하지만 셰일가스의 주성분으로 에너지원으로도 주목받으면서 최근 환경과 에너지 분야에서 그 관심이 증대되고 있다.

4일 한국연구재단은 이승재 교수(전북대)·조운수 교수(미시건주립대) 연구팀이 메탄가스를 메탄올로 변환시키는 미생물 '메탄자화균'의 생화학적 기작을 규명, 온실가스 저감 및 바이오에너지 확보를 위한 기초이론을 제공했다고 밝혔다. 메탄자화균(methanotrophs)은 메탄가스를 유일한 에너지원으로 대사하는 미생물로 산소의 유무에 관계없이 자란다.

연구결과(논문명 "MMOD-induced structural changes of hydroxylase in soluble methane monooyxgenase(Science Advances)")는 국제학술지 '사이언스 어드밴시즈(Science Advances)'에 지난달 2일 실렸다.

[사진=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진이 저해제 (MMOD)와 촉진제 (MMOB)의 산화효소 (MMOH) 조절 기작을 규명했다. 조효소들의 구조분석을 통해 기질의 산화와 관련한 메커니즘을 이해할 수 있다. 본 연구에서는 저해효소(상)는 촉진효소(하)와 상이하게 4개 헬릭스 다발의 구조적 변화를 유도함을 증명했다. 저해제의 경우 헬릭스 B와 C의 위치 변화를 유도(상, 붉은색 화살표)하나, 촉진제의 경우 헬릭스 E와 F의 구조적 유지 및 변화를 유도(하, 붉은색 화살표)한다. 최종적으로 철 이온이 함유된 활성부위(Fe-Fe)의 배위결합을 변화시켜 산소분자의 활성 및 비활성화 상태를 이뤄낸다. [사진=한국연구재단] 2019.11.04. kimys@newspim.com

메탄을 먹고 자라는 메탄자화균이 가진 '메탄 모노옥시게나제' 효소복합체에 대한 연구는 30년 전부터 이뤄졌다. 메탄 모노옥시게나제(methane monooxygenase)는 메탄자화균에서 만들어지는 수용성 효소로 산화효소를 비롯한 다양한 조효소들이 존재하여 메탄을 산화시킨다.

하지만 이 복합체가 메탄을 메탄올로 변환시킬 때 산화효소(MMOH), 저해효소(MMOD) 및 촉진효소(MMOB) 등이 복잡하게 관여, 전체적인 기작에 대한 이해가 더뎠다.

연구팀은 메탄자화균(Methylosinus sporium 5)으로부터 순도 높은 산화효소(MMOH)를 정제하고 산화효소와 저해효소(MMOD)가 결합한 복합체(MMOH-MMOD)의 결정구조를 얻는 데 성공했다.

나아가 이 결정구조에 대한 X선 분석 결과, 저해효소가 산화효소를 방해해 메탄의 산화를 저해하는 기작도 설명해냈다.

메탄가스가 메탄올이 되려면 산화효소(MMOH)의 활성부위에 메탄이 자리잡을 수 있도록 철(Fe)이 산소분자와 결합해 구조가 바뀌어야 한다.

이 과정에서 저해효소(MMOD)가 촉진효소(MMOB)와 같은 자리를 두고 다투며 철(Fe)의 결합을 억제함으로써 활성부위의 구조변화를 유도, 메탄이 활성부위에 접근하지 못하도록 방해하는 것을 알아냈다.

밝혀진 메탄자화균의 메탄 대사경로를 기반으로 대사공학을 활용하면 메탄으로부터의 바이오 연료 또는 화학 소재 등 다양한 종류의 고부가가치 산물의 생산을 앞당길 수 있을 전망이다.

연구팀은 향후도 최소 8개 이상의 폴리펩타이드 결합이 관여하는 메탄의 메탄올 대사 과정에 대한 촉매회로도 완성을 목표로 연구를 지속할 계획이다.

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
재계 총수들, '트럼프 Jr' 만남 총출동 [서울=뉴스핌] 서영욱 남라다 김아영 조민교 기자 = 30일 미국 도널드 트럼프 대통령의 장남 도널드 트럼프 주니어를 만나려는 재계 인사들의 발길이 이어지고 있다. 미국 내 사업 현안을 전달하고 정책적 협력을 요청하기 위한 행보다. 트럼프 주니어와 재계 인사들의 면담은 트럼프 주니어가 묵고 있는 서울 강남구 조선팰리스 호텔의 한 구역에서 열렸다. 트럼프 주니어를 초청한 정용진 신세계그룹 회장의 집무실이 있는 건물이다. 건물 주변에 많은 취재진이 대기 중이지만, 철저한 보안으로 인해 오고 가는 재계 인사들을 마주치기 어려운 상황이다. 30일 오전 트럼프 주니어가 묵고 있는 서울 강남구의 한 호텔 인근 커피 매장에서 포착된 김동선 부사장(왼쪽)과 김동원 사장 [사진=독자 제공] 이날 오전 한화그룹의 김동관 부회장, 김동원 한화생명 사장, 김동선 한화갤러리아 부사장 3형제가 트럼프 주니어를 만난 재계 인사 중 가장 먼저 언론에 포착됐다. 한화솔루션은 미국 조지아주에 태양광 모듈 일관 생산단지 '솔라 허브' 프로젝트를 조성 중이다. 연간 8.4GW 규모의 이 시설은 약 130만 가구가 사용할 수 있는 전력을 생산할 수 있다. 현지 생산 비중을 70%까지 높여 미국의 자국 우선 조달 정책에 대응하고 관세 부담도 줄이겠다는 구상이다. 한화그룹은 방산·조선 사업에서도 미국과 밀접한 연관이 있다. 최근 호주의 방산 조선업체 오스탈 지분을 확보하며 미국 시장 공략에 나선 상황이다. 오스탈은 앨라배마와 샌디에이고에 조선소를 보유하고 있으며, 미 해군 소형 수상함 시장에서 점유율 1위를 기록 중이다. 롯데그룹도 트럼프 주니어와의 접촉에 나섰다. 신동빈 회장과 인도네시아 출장에 나섰던 장남 신유열 롯데지주 미래성장실장 부사장은 이날 오전 귀국해 트럼프 주니어를 만났다. 롯데는 미국 뉴욕 시러큐스에 보유한 바이오 공장을 중심으로 CDMO(위탁개발생산) 사업을 본격화하고 있다. 최근에는 아시아 바이오기업과 항체약물접합체(ADC) 신약 임상 물질 생산 계약을 체결했으며, 이 공장에서 첫 양산이 이뤄질 예정이다. 미국 내 관세 정책 변화에 대응하기 위해 선제적 설비 확충과 고객사 확보에 나선 롯데는, 신 부사장을 통해 트럼프 주니어와 심도 있는 논의를 진행한 것으로 보인다. [서울=뉴스핌] 최지환 기자 = 도널드 트럼프 미국 대통령의 장남 트럼프 주니어가 29일 오후 서울 강서구 김포국제공항에 도착해 탑승기에서 내리고 있다. 2025.04.29 choipix16@newspim.com 이재현 CJ그룹 회장도 이날 트럼프 주니어와 비공개 개별 면담을 가졌다. CJ제일제당은 미국 중서부 사우스다코타주 수폴스에 북미 최대 규모의 아시안 식품 신공장을 짓고 있다. 총 7000억 원이 투입되는 이 공장은 2027년 완공을 목표로 하며, 미국 시장 내 K푸드 수출 거점으로 활용될 예정이다. 이 회장은 미국 내 식품 수출 시 애로사항과 관세 이슈를 전달한 것으로 전해졌다. 이 외 이해진 네이버 의장, 허용수 GS에너지 사장 등도 트럼프 주니어와 만난 것으로 알려졌다. 네이버는 이날 "인공지능(AI)과 테크, 글로벌 진출에 대한 의견을 나누고 상호 협력에 대한 긍정적인 이야기 나눴다"고 설명했다.   이날 오후에도 트럼프 주니어를 만나려는 재계 인사들의 발길이 이어질 전망이다. 이번 트럼프 주니어의 방한은 정용진 회장의 초청으로 이뤄졌다. 트럼프 미 행정부와의 소통 채널을 만들어달라는 재계 요청에 따른 것으로 알려졌다. 전날 김포비즈니스항공센터를 통해 입국한 트럼프 주니어는 곧장 정 회장 자택으로 이동해 만찬을 가진 것으로 알려졌다. 트럼프 주니어는 재계 면담이 끝나는 대로 이날 밤 출국할 예정이다. syu@newspim.com 2025-04-30 14:24
사진
'김문수·한동훈' 최종 승자는 누구 [서울=뉴스핌] 박서영 김가희기자 = 국민의힘 대통령선거 결선 진출자에 김문수·한동훈 후보가 이름을 올렸다. 반탄(탄핵반대)파 김 후보와 찬탄(탄핵찬성)파 한 후보가 2파전을 겨루게 된 가운데 최종 1인 자리를 놓고 치열한 공방이 펼쳐질 것으로 보인다. 국민의힘 대선 후보 경선 선거관리위원회는 29일 오후 3차 경선에 진출할 후보자 2명을 발표했다. 안철수·홍준표 후보는 탈락했다. [서울=뉴스핌] 윤창빈 기자 = 29일 서울 여의도 국민의힘 당사에서 열린 제21대 대통령 후보자 국민의힘 3차 경선 진출자 발표 행사에서 3차 경선에 진출한 김문수(가나다순) 후보와 한동훈 후보가 기념촬영을 하고 있다. 2025.04.29 pangbin@newspim.com 황우여 국민의힘 선거관리위원장은 경선 결과를 발표하며 "과반 득표자가 없어 3차 경선으로 이어지게 됐다"며 "우리 당과 대한민국의 미래를 위해 깊이 고민하시고 이번 투표에 참여해주신 존경하는 당원 여러분께 진심으로 감사하다"고 말했다. 2강 후보에 진입한 김 후보는 "한 후보와 같이 마지막 경선을 하게 된 것을 매우 감사하게 생각한다. 미래가 창창한 대한민국을 위해 한 후보께서 많은 역할 해주시길 기대한다"고 인사를 전했다. 한 후보는 "어려운 대선 상황에서 김 후보와 제가 생각은 조금 다르지만 2인 3각의 마음으로 하나의 후보로서 이재명 더불어민주당 대선 후보와 맞서야 한다"며 "남은 경선 과정에서 김 후보를 경쟁자가 아닌 동반자로 생각하고 함께 이재명과 싸워 이기는 한 팀이 되겠다"고 목소리를 높였다. 앞서 홍 후보는 경선 결과 발표 직전 한덕수 대통령 권한대행을 입당시켜, 3차 경선에 진출하는 2명의 후보와 '원샷 국민 경선'을 진행하자고 제안했다. 이에 대해 김 후보는 "그 부분은 조금 더 논의를 해봐야 한다"고 말을 아꼈다. 그는 경선 결과 발표 직후 기자들과 만나 "한 대행도 아직 출마선언을 하지 않았다. 지금 제가 답을 드리는 것 자체가 너무 앞서가는 것이고 당에서도 생각이 있을 것이기 때문에 차차 논의될 것으로 본다"고 즉답을 피했다. 한 후보는 한 대행을 포함한 '원샷 경선'이 공정성에 어긋난다고 강조했다. 그는 "나머지 (탈락한) 6명은 치열한 과정을 통해 여기까지 왔기 때문에 갑자기 (한 대행이) 들어와서 여기서 경선한다는 것은 현실적이지 않다"며 "우리는 전통이 있고 룰이 있는 정당"이라고 반대 의사를 내비쳤다. [서울=뉴스핌] 윤창빈 기자 = 29일 서울 여의도 국민의힘 당사에서 열린 제21대 대통령 후보자 국민의힘 3차 경선 진출자 발표 행사에서 진출에 실패한 안철수 후보가 소감을 밝히고 있다. 2025.04.29 pangbin@newspim.com 한편 이날 결선 문턱을 넘지 못한 안 후보는 "누가 최종 후보가 되든 이재명을 막고 정권교체 이루는 데 제 힘을 바치겠다. 우리 당의 승리가 국민 승리고 역사의 승리"라고 소회를 전했다. 홍 후보는 이날 결선 탈락을 끝으로 정계 은퇴를 선언했다. 홍 후보는 "정치인생을 오늘로서 졸업하게 되어 감사하다. 이제 시민으로, 자연인으로 돌아가서 좀 편하게 살도록 하겠다. 이번 대선에서 제 역할은 여기까지"라고 했다. 앞서 지난 27∼28일 진행된 국민의힘 2차 경선은 당원투표 50%, 국민 여론조사 50%의 룰이 적용됐다. 당원 투표엔 76만5773명 중 39만4명(50.93%)이 참여했고 국민 여론조사는 5개 기관에서 6000명(역선택 방지 적용)을 대상으로 이뤄졌다. 후보들의 순위와 득표율은 공개되지 않았다. 따라서 결선에 진출한 김 후보와 한 후보 중 누가 앞섰는지 알 수 없다. 이날 3차 경선에 진출한 김문수·한동훈 후보 2명은 오는 30일 양자 토론회를 진행한다. 국민의힘 선관위는 다음달 1∼2일 양일 동안 선거인단 투표(50%)·국민 여론조사(50%)를 거친 후 같은달 3일 전당대회에서 최종 1명을 선출할 계획이다. seo00@newspim.com 2025-04-29 15:44
안다쇼핑
Top으로 이동