다가오는 크리스마스를 축복하며 한 과학자가 세포 속 모습을 수채화로 그린 그림을 선보였다(사진 ①, ②). 미국 스크립스연구소의 데이비드 굿쉘 박사는 2000년부터 이런 세포 수채화 그림을 매달 두 개 이상 그려오고 있다. 올해의 마지막을 장식한 두 그림은 2016년 노벨 생리학상의 주인공인 세포 소기관 자가 소화 현상 ‘오토파지★’다.
★ 오토파지 : 세포 안에서 더이상 기능을 하지 못하는 단백질이나 세포소기관을 분해해 새로운 에너지원으로 만드는 과정이다.
①번 사진은 효모 세포 안에서 오토파지가 일어나는 모습으로, 위의 동그란 구조물이 자가소포체다. 자가소포체의 막과 액포(막으로 둘러싸인 소기관)의 막이 연결되면서 두 구조물이 하나로 합쳐지고 있다. 효모에서는 액포가 라이소좀의 역할을 한다.
마치 크리스마스의 꽃, 포인세티아를 닮은 ②번 그림은 효소인 ‘아미노펩티데이스1’이다. 아직 활성화가 되기 전의 모습으로, 효소가 액포 안으로 들어가면 빨간 부분이 잘려나가면서 활성화된다. 그림을 그린 굿쉘 박사는 스크립스연구소의 스테파노 포를리 박사, 미카엘 스캐너 박사와 함께 세포를 연구하는 컴퓨터 모델링 방법을 연구할 예정이다. 스크립스연구소의 세 연구 그룹은 미국국립보건원(NIH)으로부터 총 660만 달러(77억6820만 원)를 지원받는다.
공동연구팀은 예시로 마이코플라즈마를 모델링한 사진을 공개했다(사진 ③). 세균에 속하는 마이코플라즈마류에는 소의 전염병인 우폐역, 그리고 폐렴의 원인이 되는 세균들도 있다. 하지만 이들이 공개한 마이코플라즈마의 모습은 크리스마스 트리의 방울처럼 아름답다. 굿쉘 박사의 그림은 단백질 데이터 뱅크 홈페이지(pdb101.rcsb.org)에서 확인할 수 있다.
