노벨화학상 샤플리스 등 3명

원하는 생체 물질 결합 유도
“60대에 만들어 낸 연구 성과”
“분자합성 새로운 분야 개척”

2022년 노벨 과학상의 대미를 장식한 화학상은 원하는 물질과 생체 물질의 결합을 유도할 수 있는 분자 반응을 개발한 미국과 덴마크 출신의 과학자 3명에게 돌아갔다. 이번 노벨화학상 수상자 중에서는 21세기 들어 두 번째 노벨상을 받아 노익장을 과시한 연구자도 나왔다.스웨덴 왕립과학아카데미 노벨위원회는 5일(현지시간) 올해 노벨화학상 수상자로 캐럴린 버토지(56) 미국 스탠퍼드대 교수, 모르텐 멜달(68) 덴마크 코펜하겐대 교수, 배리 샤플리스(81) 미국 스크립스연구소 박사를 선정했다고 밝혔다. 노벨위원회는 “이번 수상자들은 ‘클릭화학’과 ‘생체직교화학’이라는 분자합성의 새로운 분야를 개척했다”고 평가했다. 특히 샤플리스 박사는 2001년 노벨화학상을 공동 수상한 것에 이어 21년 만에 다시 한번 같은 분야에서 수상의 기쁨을 누리게 됐다.

버토지 교수는 생체 합성 과정에서 다른 생체 분자와는 반응하지 않고 원하는 분자만을 선택적으로 결합하는 반응을 연구하고 여기에 생체직교화학이라는 이름을 처음으로 붙였다. 즉 DNA는 DNA, RNA는 RNA에만 선택적으로 반응한다는 점을 보여 준 것이다. 버토지 교수의 연구는 암과 다른 질병에 관한 세포 반응 과정을 이해하는 데 매우 중요한 의미를 갖는다.샤플리스 박사는 이번 노벨상 수상으로 일곱 번째 노벨상 2회 이상 수상자로 기록됐다. 노벨화학상 분야만 본다면 1958년과 1980년 2회 수상한 프레더릭 생어 박사 이후 두 번째다. 샤플리스 박사는 현존하는 유기화학자 중 최고 대가로 2001년에는 전이금속인 타이타늄을 이용해 고혈압, 심장질환 등의 치료제로 쓰이는 글리시돌이라는 신물질을 만든 공로를 인정받아 노벨화학상을 공동 수상했다. 이번 수상 업적인 클릭화학은 노벨화학상을 받은 해인 2001년 5월 28일 논문을 발표해 세상에 처음 선보였다.

자연계에서 일어나는 분자합성은 몇 종류의 반응을 이용해 탄소-탄소 결합이 형성되고 여기에 작은 분자들이 연결되면서 이뤄진다. 그렇지만 이를 실험실에서 구현하기에는 비용과 시간이 많이 든다. 이에 샤플리스 박사는 실험자가 원하는 특성을 가진 작은 분자들을 간단한 반응으로 블록 쌓듯이 연결하면 되지 않을까라는 아이디어를 제시했다. 레고 블록을 서로 끼워 맞출 때 나는 ‘딸깍’(클릭)이라는 의성어를 이용해 ‘클릭화학’의 개념을 만든 것이다.

멜달 교수는 ‘N=N=N 아자이드’라는 물질을 이용해 샤플리스 박사가 제시한 클릭화학의 실제 활용 가능성을 보였다.

이덕환 서강대 화학과 명예교수는 “노벨상은 흔히 20~30대 젊은 시절 연구했던 성과로 받는 경우가 많지만 클릭화학은 샤플리스 박사가 60대에 만들어 낸 연구 성과”라고 소개했다.

이번 화학상 수상자들은 상금 1000만 스웨덴크로나(약 13억 70만원)를 3분의1씩 나눠 받게 된다.