분자 진화학자 美 아놀드·스미스·英 윈터 3명, 노벨화학상 영예

[이데일리 이연호 기자] 올해 노벨화학상의 영예는 분자 진화 학자들인 프란시스 아놀드, 조지 스미스, 그레고리 윈터에게 돌아갔다.

스웨덴 왕립과학원 노벨위원회는 3일(현지시각) 2018년 노벨화학상 공동 수상자로 미국의 프란시스 아놀드(62) 캘리포니아공대 교수와 조지 스미스(77) 미주리대 교수, 영국의 그레고리 윈터(67) MRC 분자생물학연구소 연구원을 선정했다고 발표했다.

아놀드는 효소의 유도 진화(directed evolution of enzymes)를, 나머지 2명은 펩타이드와 항체의 파지 전시(phage display of peptides and antibodies)를 연구한 공로를 인정 받아 영광의 올해 노벨화학상을 품었다.

아놀드는 9년 만의 여성 노벨화학상 수상자가 됐다. 역대 전체로는 마리 퀴리, 아다 요나트 등에 이어 5번째 수상자로 기록됐다.

노벨위원회는 이들에 대해 “진화를 통제하는 효소의 유도진화와 인류의 화학적 문제를 해결하기 위해 원하는 항체와 단백질을 개발하는 방법을 알아냈다”고 평가했다.

아놀드 교수는 효소 단백질을 자연친화적으로 합성하는 생화학적 공정기술을 개발했다는 공을 인정 받았다. 유도진화 기술로 형질을 변화시킨 효소는 자연적으로 화합물의 전환 반응을 촉진시키므로 기존 촉매제의 반응효율을 크게 높이거나 유해한 공정을 대체할 수 있다. 특히 수명이 다한 후 폐기해야 하는 값비싼 원료에 의존하지 않기 때문에 석유화학 제품, 제지, 제약, 섬유 및 농업용 화학제품 산업에 자연친화적이고 지속가능한 청정기술을 제공할 수 있다는 점에서 높은 점수를 받았다.

스미스 교수와 윈터 연구원은 세포를 이용해 원하는 항체만 생성시키는 기술을 개발했다는 점을 인정 받았다. 모든 생물은 단백질로 구성되어 있고 시간의 흐름에 따라 염기서열 일부가 바뀌면서 유전형질의 돌연변이를 통해 진화한다. 하지만 이 과정은 수백년에서 수천년까지 걸린다. 두 사람은 이 같은 무작위적인 돌연변이 현상을 인위적으로 모사하는 유도진화 기술을 연구했다. 유효한 형질을 선택적으로 강화시키는 반응기술이다.

차의과대학 조유희 교수는 “파지 전시 방법을 활용하면 인간에게 항원을 주입하지 않고 면역 거부 반응이 없는 항체를 화학적으로 만들 수 있다”며 “류마티스 관절염 등을 치료하는 휴미라를 비롯해 많은 약품들에 활용되고 있다”고 말했다.

올해 노벨상 부문별 수상자들에게는 노벨상 메달과 증서, 900만 스웨덴 크로나(약 11억2000만 원)의 상금이 수여된다. 수상자 3명은 각각 상금의 3분의 1씩 받게 된다.

노벨생리의학상과 노벨물리학상에 이어 이날 노벨화학상을 발표한 노벨재단은 앞으로 평화상(5일), 경제학상(8일) 수상자를 잇따라 발표할 예정이다. 다만 노벨 문학상은 ‘미투(Me Too)’ 파문으로 지난 1949년 이후 69년만에 수상자를 발표하지 않는다.

시상식은 알프레드 노벨의 기일인 오는 12월 10일에 스웨덴 스톡홀름(생리의학·물리·화학·경제학상)과 노르웨이 오슬로(평화상)에서 개최된다.