세포 속 입체 구조 보는 현미경 개발

세포 속 입체 구조 보는 현미경 개발

연구팀은 3차원 현미경을 개발해 세포의 골격을 이루는 미세소관의 입체 사진을 촬영했다. 분홍빛이 강할수록 튀어나왔으며 붉은빛에 가까울수록 깊다. 사진 제공 하워드휴즈의학연구소 세포 속의 입체적인 구조를 관찰할 수 있는 현미경이 개발됐다. 미국 하워드휴즈 의학연구소 해럴드 헤스 박사팀은 세포 구조를 3차원으로 볼 수 있는 초고해상도 현미경을 개발했다고 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’ 2일자에 발표했다. 이 현미경은 단백질 크기의 10배에 해당하는 10~20nm(나노미터·10억분의 1m) 수준의 사물을 3차원으로 표현할 수 있다. 연구팀은 단백질에 형광분자를 표지로 달아 위치를 파악하는 ‘광활성 국소 현미경(PALM)’을 2005년 개발한 바 있다. 2차원으로 보이는 장치에 빛의 간섭 현상을 덧붙여 3차원 표현이 가능한 ‘간섭 광활성 국부 현미경(iPALM)’ 개발에 성공한 것. 반도체 전문가였던 헤스 박사는 단백질의 구조를 입체적으로 관찰하기 위해 반도체 산업에 쓰이는 간섭 측정을 최초로 도입했다. 기존의 PALM 현미경은 형광 표지가 달린 분자에서 나오는 빛입자를 수집한다. 시료의 위와 아래에서 각각 측정된 빛입자는 빛 분리기를 거쳐 3개의 카메라로 전달된다. 각 카메라에 전달된 빛의 진폭을 비교해 간섭 현상으로 표현하면 분자의 깊이를 알 수 있었다. 헤스 박사는 “분자 수준의 사물을 입체적으로 관찰할 수 있다”며 “앞으로 생체분자의 움직임과 생명현상의 메커니즘을 규명하는 도구로 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

글/이재웅 동아사이언스 기자 ilju2@donga.com (2009년 02월 13일)