이들은 용액 내 생체분자를 고화질로 영상화할 수 있는 저온전자 현미경(Cryo-EM) 관찰법을 개발한 공로로 올해 노벨상 수상의 영예를 안았다. 저온전자 현미경이란 수분을 함유하는 세포나 수용액에 존재하는 생체 고분자를 초저온 상태로 유지한 채 자연적인 상태로 관찰하는 전자 현미경을 말한다. 과거에는 생체분자의 이미지 생성에 어려움을 겪었지만, 저온전자 현미경으로 이전에는 보지 못했던 과정을 시각화할 수 있게 됐다.
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| 2017년도 노벨화학상 수상자들. 스위스의 자크 뒤보셰(왼쪽부터), 독일의 요아킴 프랑크, 영국의 리처드 헨더슨. |
영국에서 태어난 헨더슨은 케임브리지대 MRC 분자생물학 연구소를 이끌고 있다. 전자현미경으로 생물 시료를 직접 관찰하게 되면 전자선으로 인한 손상을 일으켜 생물 시료 관찰에는 사용되지 않았지만 헨더슨은 1990년 전자 현미경을 사용해 단백질의 3차원 이미지를 생성하는 데 성공했다.
프랑크는 이 기술이 상용화하도록 했다. 그는 1975∼1987년 전자 현미경의 흐릿한 2차원 이미지를 분석해 정밀한 3차원 구조를 나타내는 이미지 처리 방법을 개발했다. 미국 시민권을 취득한 프랭크는 현재 미국 컬럼비아대 교수로 재직 중이다.
스위스 출신으로 현재 스위스 로잔대 명예교수인 뒤보셰는 1980년대 초 급속 동결법을 사용해 전자 현미경 사용시 발생할 수 있는 시료 건조 문제를 해결해, 생물 시료가 진공 상태에서도 원형을 유지하도록 했다. 이러한 과정을 거쳐 저온 전자 현미경은 2013년께 최적화된 해상도를 얻었다.
올해 노벨상 부문별 상금은 900만 크로나(약 12억7000만원)이다. 수상자 3명은 각각 상금의 3분의 1씩 수령하게 된다. 노벨상은 오는 9일까지 문학상, 평화상, 경제학상 등이 차례로 발표된다.
김태훈 기자 af103@segye.com
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