성균관대학교(총장 정규상) 약학대학 김인수 교수 연구팀이 화학분야 세계적 학술지인 ‘JACS (Journal of the American Chemical Society, IF: 13.858)’ 6월호 표지 논문을 장식했다.

<JACS 6월호 표지를 장식한 김인수 교수 연구팀>

생체 내 신호전달 체계를 모방한 인공 분자컴퓨터에 대한 연구는 세계적인 관심분야이다. 인공적인 컴퓨터 시스템에서는 전기적 신호를 바탕으로 연산 기능을 조절하지만 생체 내에서는 다양한 화학신호의 조절을 통하여 그 특수한 기능을 실현한다. 특히 생체 내 신호전달 과정은 각각 정렬된 방식으로 서로 통신하고 이를 활용하여 저마다의 특수한 기능을 구현하고 있으며, 이러한 기능을 인공 시스템에 적용하기 위한 많은 연구가 세계적으로 진행되고 있다.  
 
본 연구팀은 세계 최초로 화학신호에 따른 분자인지(molecular recognition) 성질의 조절 및 대표적인 세 가지 전자전이 상태를 자유롭게 조절함으로써 인공 분자컴퓨터 개념을 실험적으로 구현하였다. 특히 개발된 삼상 분자컴퓨터는 연속단계 화학반응(cascade reaction)을 실행하여 고부가가치 유기물 및 기능성 고분자 합성에 적용되었다. 또한 생체 내 신호전달 체계를 모방한 인공 분자컴퓨터는 스마트 약물전달 시스템 구축에 기여하여, 향후 질병의 조기 진단 및 치료에도 활용될 수 있음을 제시하였다.
 

<그림 1> 이온조절에 의한 삼상 초분자 로직 분자의 전자전이 현상 조절

<그림 2> 이온 조절 삼상 초분자 로직을 이용한 연속 단계 화학반응

이 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민)와 한국연구재단(이사장 배병수)이 추진하는 기초연구실지원사업(BRL)의 지원으로 수행되었다.