[사이언스] 2022년 노벨화학상

2022년 노벨화학상은 복잡하고 난해한 프로세스를 단순하고 쉽게 만드는 원리를 발견한 공로로 3명이 공동수상했다. Barry Sharpless 배리 샤프레스 교수와 Morten Meldal 모오튼 멜달 교수는 Click Chemistry (클릭케미스트리) 생물직교성 원리를 (컴퓨터마우스를 클릭하는 것처럼 분자 단위에서 여러가지 성분을 쉽게 연결시키는 분자조립 기술) 발견했다. Carolyn Bertozzi 캐럴린 베르토찌 교수는 이를 한 단계 더 발전시켜서 Bioorthagonal Chemistry 생물직교화학이라는 프로세스를 살아있는 생물체에서 구현해 보였다.

신약개발에서 일하는 과학자들의 오랜 숙원은 약성분을 가진 분자단위 물질을 천연성분을 지닌 그대로 인공적으로 복제하는 것이었다. 이렇게 해서 얻은 물질로 신약개발에 성공한 사례는 부지기수로 많지만 시간과 비용이 너무 많이 들어가는 것이 문제였다. 지난 2000년 Barry Sharpless 교수가 제일 먼저 Click Chemistry 개념을 창안했다. 생화학 프로세스에서 다른 분자와는 반응하지 않고 원하는 분자하고만 선택적으로 결합하는 반응을 고안했다. 그 때 공적으로 2001년 노벨화학상을 받았다.

Sharpless 교수와 Meldal 교수는 그 뒤로 (서로 교류하지 않고 개별적으로 진행한 연구에서) Click Chemistry 분야의 최고봉으로 인정받는 기술을 고안했다. Copper catalyzed azide-alkyne cycloaddition 이라는 이름으로 불리는데, 이 기술을 활용해서 지금 DNA 유전자 지도를 완성하고 목적에 맞는 신약물질을 만들며 이를 다시 신약개발에 사용한다.

Bertozzi 교수는 한 단계 더 나아가 살아있는 생명체의 세포단위 분자에서 (Glycans 이라고 한다) 그 세포의 정상적인 기능을 방해하지 않으면서 Bioorghogonal reaction 생물직교반응을 이끌어냈다. 지금 전세계적으로 항암치료제 신약개발에서 타깃을 조준하는 정확도를 끌어올리는데 생물직교반응 프로세스가 쓰인다. 이들 세 분의 업적은 화학 프로세스를 원하는 기능에 맞춰 조립하는 수준으로 사이언스를 발전시켰다.

Barry Sharpless 교수는 미국 스탠포드대학에서 박사를 마쳤고 Scripps Research Center 교수로 일하고 있다. 이번이 2번째 노벨화학상이다. Morton Meldal 교수는 덴마크 Technical University of Denmark 박사를 마쳤고 코펜하겐대학에서 교수로 일하고 있다. Carolyn Bertozzi 교수는 미국 캘리포니아버클리대학에서 박사를 마쳤고 스탠포드대학 화학과 교수로 일하고 있다.

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