MIT 연구진, 세포 침투 돌기단백질 구조를 음악으로 표현

전통 분자 모델링보다 결합부위 찾기 빠르고 직관적 방법

코로나19 바이러스의 돌기단백질을 구성하는 아미노산들. 사이언스 매거진

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3달만에 전 세계 100만명을 감염시킨 코로나19의 구조를 영상이 아닌 소리로 살펴보는 방법이 등장했다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 과학자들이 코로나19 바이러스의 다양한 돌기(스파이크) 단백질 구조를 음악으로 변환해 공개했다.

코로나 바이러스의 대표적 특징 가운데 하나인 돌기 단백질은 바이러스 표면 곳곳에 삐죽히 솟아 있다. 바이러스가 숙주 세포에 침투할 때 사용하는 도구이기 때문에 치료제와 백신 개발의 표적 물질이다.

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다른 단백질과 마찬가지로 돌기 단백질도 아미노산의 조합이다. 돌기 단백질은 약 1200개의 아미노산으로 이뤄져 있다. MIT 과학자들은 음향화(sonification)이라는 신기술을 이용해 각 아미노산에 고유의 음계를 부여한 뒤, 이를 단백질 전체에 적용해 악보를 완성했다. 그런데 각 아미노산은 나선형으로 꼬여 있거나 일직선으로 뻗어 있다. 이는 음의 길이와 볼륨을 조절해 표현했다. 열에 의한 분자진동에도 고유의 소리를 부여했다.

이렇게 해서 완성된 코로나19 바이러스 단백질 음악은 길이가 약 1시간50분에 이른다. 조용한 차임벨같은 소리로 시작해 경쾌하게 현을 튕기는 소리로 바뀌다, 중간 중간 천둥치듯 쿵쾅거리는 소리도 등장한다. 연주 악기로는 일본식 가야금인 고토를 악기로 썼다.

굳이 바이러스의 구조를 음악으로 표현하는 이유는 뭘까? 항체나 약물이 결합할 수 있는 단백질 부위를 쉽게 찾을 수 있게 하기 위해서다. 연구진은 결합 부위에 해당하는 음악 소리를 찾으면 되기 때문에, 단백질 모델링을 이용하는 전통적 방법보다 빠르고 직관적인 방법이라고 설명했다.

돌기 단백질 음악을 들으려면 이 주소(https://soundcloud.com/user-275864738/viral-counterpoint-of-the-coronavirus-spike-protein-2019-ncov)를 클릭하면 된다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr, ▶곽노필의 미래창 바로가기

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