연세대학교 생명시스템대학 양성욱 교수, 노영훈 교수 연구팀은 공동 연구를 통해 은나노클러스터(AgNCs)의 훅스틴 삼중 구조(hoogsteen triplex) DNA 및 헤어핀 구조(hairpin) DNA를 연결하는 형광 리벳 기능을 규명했다.

앞서 양성욱 교수와 노영훈 교수는 헤어핀 구조와 이중 구조(duplex) 등 DNA 2차 구조가 여러 색상의 형광 은나노클러스터를 루프(loop) 구조 외부에 형성시키는 것을 입증했으며, 본 연구는 이를 바탕으로 pH에 따라 구조가 변경되는 훅스틴 삼중 구조를 활용해 은나노클러스터를 형성하고 형광 특성을 규명했다.

그 결과, 낮은 pH에서 훅스틴 삼중 구조 형성으로 인해 결합된 은나노클러스터의 위치가 가까워져 적색 계열(590 nm)의 형광을 나타냈다. 높은 pH에서는 훅스틴 삼중 구조가 다시 풀리게 돼 클러스터가 떨어지게 되며 그에 따라 형광이 꺼지는 것을 확인해 적색 형광 발현이 켜고 꺼질 수 있음을 확인했다.

연세대 양성욱 교수와 노영훈 교수는 “비정형적인 상호작용은 복잡한 DNA 오리가미 구조체(DNA origami)에 다른 나노 화학 물질의 추가적인 결합 가능성을 제시할 수 있으며, 이를 바탕으로 다양하고 새로운 3차원 나노 소재 생성에 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 연구의 의의를 밝혔다.

본 연구는 나노 분야 국제 학술지 ‘ACS Nano (IF=18.0)’ 온라인판에 8월 11일 게재됐다. 연세대 리디 나그다 박사, 박수연 학생, 원자력연구원 정일래 박사, 연세대 남건욱 박사가 제1저자로, 연세대 하리 찬다나 야다발리 학생, 김영민 연구원, 양경직 연구원, 고려대 강주연 박사, 조민행 교수, 덴마크 코펜하겐대 모튼 비어럼 교수, 피터 터스럽 교수가 공동저자로, 덴마크 로스킬데대 프라틱샤 교수, 전북대 김태환 교수가 공동 교신저자로 참여했다.

베타뉴스 강규수 기자 ()
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