2020-07-31

양성욱 교수 , Pratik Shah 연구교수 (제 1 저자 ), Riddhi Nagda 학생 (제 1 저자 ) DNA hairpin 의 Head-to-Head dimerization (머리 -맞댐 이합체화 )를 야기하는 은나노클러스터 (AgNCs)가 강력한 오렌지색 형광을 방출하는 기작을 나노화학적으로 규명

시스템생물학과 양성욱 교수 연구팀은 덴마크 코펜하겐 대학교의 Morten J. Bjerrum 교수연구팀 , Peter W. Thulsrup 교수연구팀 , 생명공학과의 노영훈 교수연구팀 , 전남대 김태환 교수연구팀 , 원자력연구원 연구팀 , 미국오크리지연구팀과 공동 연구를 통하여 DNA hairpin 구조의 비특이적 이합체화가 은나노클러스터에 의해서 형성될 수 있으며 강력한 오렌지 형광을 방출한다는 것을 규명하였다 . 이 연구는 ACS NANO 온라인판 (2020 년 6 월 )에 게재되었다 . (Noncanonical Head-to-Head Hairpin DNA Dimerization Is Essential for the Synthesis of Orange Emissive Silver Nanoclusters. ACS Nano. 2020 Jun 22. doi: 10.1021/acsnano.0c03095.).

일반적으로 DNA 는 형광을 띠고 있지 않지만 , 은나노클러스터가 결합하면 독특한 적색 , 청색 , 오렌지색 등 다양한 형광을 띤다 . DNA/은나노센서의 형광 특질을 다양한 생체물질을 검출하거나 질병 진단에 활용할 수 있었지만 , 그 형광의 발색 특질이 형성되는 이유가 나노화학적으로 밝혀지지 않았다 . 공동연구진은 5 년에 걸친 연구 끝에 , 마주 보는 두 개의 머리핀 구조 (hairpin)의 DNA 가 머리 -맞댐 결합 구조 (head-to-head dimer structure)를 형성할 때 강력한 오렌지 형광을 띠게 된다는 사실을 발견했다 . 이번 성과는 원자력 현미경 , 중입자 가속기 등을 사용하여 DNA/AgNCs (은나노클러스터 ) 구조를 관찰 할 수 있었기 때문에 가능했다 .