국내 연구진이 의학과 생물 연구, 신약 개발, 화학공정 개선에 필수적인 화학물질의 구조를 밝히는 데 성공했다. 남원우 이화여대 화학과 교수팀은 산소가 활성산소로 변하는 과정에서 나타나는 중간 단계 화합물인 ‘철(Ⅲ)-수퍼옥소’의 결정구조를 밝히고 이를 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 12월 16일자에 게재했다.
수퍼옥소는 산소 분자에 전자가 달라붙어서 다른 물질과의 반응성이 크게 높아진 것으로, 철(Ⅲ)-수퍼옥소는 수퍼옥소가 철 분자와 결합한 것이다. 인체에서 세포를 공격하는 유해물로 알려진 활성산소가 생길 때는 물론 식물이 광합성을 할 때, 그리고 공장에서 화학제품을 생산하는 과정 등 다양한 화학반응에서 철(Ⅲ)-수퍼옥소가 발생한다.
하지만 수퍼옥소는 100만 분의 1초라는 찰나의 시간 동안 생겼다가 사라지기 때문에 분자 구조가 어떤지, 어떤 역할을 하는지에 대해서는 알려진 바가 없었다.
남 교수팀은 실험실에서 철(Ⅲ)-수퍼옥소를 만들어낸 뒤 X선을 쪼여 원자들의 위치를 파악하는 방법으로 철(Ⅲ)-수퍼옥소의 구조를 최초로 분석했다. 그 결과 이 분자의 구조가 전자를 주고 받는 역할을 모두 수행할 수 있게 돼 있으며, 이를 통해 산소 분자를 전달한다는 사실을 알아냈다. 남 교수는 “수퍼옥소는 광합성 같은 기초적인 생명 현상에서부터 항암제와 플라스틱 제조 공정 등 다양한 분야와 밀접한 관련을 맺고 있다”며 “수퍼옥소의 구조와 작동 원리를 이해하면 이들 화학반응을 제어하는 데 도움을 줄 것”이라고 말했다.
