용 어 설 명

1. DNA 나노머신(DNA nanomachine)

○ 상보적인 핵산끼리의 서열특이적 상호작용에 의하여 자기조립된 나노단위의 구조체로써, 주변 환경(pH, 온도 및 빛)의 변화 및 특이적인 생체물질에 의해 구조변환을 유도하거나 역동적인 움직임을 유발할 수 있다. DNA 나노머신은 분자단위의 센싱, 지능적인 약물 전달 및 프로그램화된 화학 반응 유도 등과 같은 다양한 응용 가능성을 인정받아 활발히 연구되고 있다.

2. 근적외선

○ 햇빛이나 발열체로부터 방출되는 빛을 스펙트럼으로 분산시켰을 때 적색 스펙트럼의 끝보다 바깥쪽에 있는 것이 적외선이며, 이 가운데 파장이 가장 짧은 것이 근적외선이다. 근적외선은 피부 및 조직 투과력이 우수하기 때문에 의료용으로 많이 이용된다.

3. 광열 효과 (Photothermal effect)

○ 빛을 흡수하여 열의 형태로 에너지를 방출하는 효과를 말한다. 금 나노입자, 탄소 기반 나노입자 등이 뛰어난 광열 효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다.

4. I-motif DNA

○ I-motif DNA는 반복된 시토신(cytosine, C)을 지니는 DNA 서열로써, 낮은 pH 하에서 C-C+ 구조를 형성하면서 (그림1)과 같이 독특한 사면체 입체구조를 형성한다.

5. 간섭 RNA (small interfering RNA, siRNA)

○ siRNA는 특정 단백질의 생산을 억제함으로써 유전자 발현을 방해한다. 21~23개의 뉴클레오티드로 구성된 siRNA는 이중가닥 RNA(double-stranded RNA)로서 특정 전령 RNA(mRNA,  messenger RNA)의 상보적인 순서에 맞춰 염기쌍을 형성한다. 그 다음 이러한 siRNA는 세포로부터 전령 RNA를 제거함과 동시에 특수하게 분해시킨다.

5. 엔도솜(Endosome)

○ 물질의 세포 내 유입과정에서 형성되는 주머니 모양의 구조물(소포). 세포 내 유입 초기(수분 이내)의 것을 초기 엔도솜, 후기의 것을 후기 엔도솜이라고 한다.

그 림 설 명

(그림1) 낮은 pH 하에서 생성되는 C-C+ 결합(왼쪽) 및 이에 의해 유도되는 독특한 I-motif DNA 사면체 입체구조(오른쪽).

(그림2) pH 에 감응하면서 유전자 치료효과를 지닌 DNA-골드 나노머신의 합리적인 디자인(위쪽). DNA-골드 나노머신은 낮은 pH에 감응하여 입체구조를 형성하는 DNA, 유전자 발현을 억제하는 약물인 siRNA 및 앞의 두 핵산을 연결하는 연결 DNA가 골드나노입자에 연결되어 있다. 이 DNA-골드 나노머신은 낮은 pH하에서 골드 나노입자에 도입된 I-motif DNA 들끼리 서로 상호작용하여 골드집합체를 형성할 수 있다(아래쪽).

(그림3) i-motif DNA-골드 나노머신의 세포내부로 유입 후 작용 기작.
i-motif DNA는 세포사멸을 유도하는 siRNA를 담지하고 있다가, 낮은 pH에서 금 나노입자의 조립과 동시에 siRNA를 방출하여 유전자에 의한 세포사멸과 금 나노입자의 조립으로 인한 광열치료의 효과를 기대할 수 있다.

연 구 자 이 력 사 항

1. 인적사항

○ 이름 : 김원종

○ 소속 : IBS 복잡계 자기조립 연구단

포항공과대학교 (POSTECH) 화학과

○ 전 화 : 054-279-2104

○ e-mail : wjkim@postech.ac.kr

2. 학력

1991. 03 - 1998. 02    한양대학교 섬유고분자공학과 학사 졸업

1999. 04 - 2001. 03	Tokyo Institute of Technology, Biomolecular                          engineering 석사 졸업

2001. 04 - 2004. 03	Tokyo Institute of Technology, Biomolecular                          engineering 박사 졸업

3. 경력사항

2004.04 - 2007.07	University of Utah, 박사 후 연구원

2007.07 - 2011.08	포항공과대학교 (POSTECH) 화학과 조교수

2011.08 - 현재	포항공과대학교 (POSTECH) 화학과 부교수

2012.09 - 현재         IBS 복잡계 자기조립 연구단 그룹리더

4. 활동사항

2011  KCS-Wiley Young Chemist Award, Korea Chemical Society (Korea)

2012 Young Scientist Award, Wiley-Polymer Society of Korea                  Macromolecular Rapid Communications, The Polymer Society of         Korea (Korea)

2013 Young Investigator Award, The 7th World Congress on                  Biomimetics, Artificial Muscles and Nano-Bio 2013 (Korea)

2013 Best Paper Award, 2013 KSEA Northwest Regional Conference       (USA)

연 구 자 이 력 사 항

1. 인적사항

○ 이름 : 손세진

○ 소속 : IBS 복잡계 자기조립 연구단

한국과학기술연구원(KIST), 테라그노시스 연구단

○ 전 화 : 02-958-5917

○ e-mail : gurungson@postech.ac.kr

2. 학력

2001. 03 - 2006. 09     아주대학교 분자생명공학부 학사 졸업

2006. 09 - 2009. 09     아주대학교 분자과학기술학과 석사 졸업

2008. 09 - 2012. 03     포항공과대학교(POSTECH) 화학과 박사 졸업

3. 경력사항

2012.04 - 현재	한국과학기술연구원(KIST), 박사 후 연구원