분자의 왼쪽과 오른쪽 형태를 원하는 방향으로 만들어내는 원리를 발견한 과학자 두 명이 2026년 노벨 화학상을 받았다. 이들의 연구는 같은 원자로 이루어진 분자라도 모양에 따라 약효가 달라질 수 있는 이유를 이해하고, 원하는 형태의 약물 분자를 만드는 데 중요한 길을 열었다.
공개된 내용의 배경은 무엇일까?
노벨 화학상 수상자로 겐소 소아이와 앙리 B. 카강을 발표하는 노벨 화학위원회 위원들.
[사진=신화통신/셔터스톡] 왼손과 오른손처럼 생긴 두 분자의 비밀 올해 노벨 화학상 수상의 영광은 프랑스의 앙리 카간과 일본의 소아이 겐소에게 돌아갔다.
두 사람은 ‘비대칭 유기합성에서 비선형 효과와 자기촉매 작용의 발견’으로 선정됐으며, 상금 1천200만 스웨덴크로나를 절반씩 나눠 받는다.
우리의 왼손과 오른손은 모양이 비슷하지만 아무리 돌려도 완전히 겹치지 않는다. 분자 가운데에도 이렇게 거울에 비친 것처럼 서로 반대 방향의 구조를 가진 것들이 있다.
이를 ‘카이랄성’이라고 한다. 두 분자는 같은 원자로 만들어졌지만 입체적인 모양이 달라 우리 몸에서 서로 다른 작용을 할 수 있다.
특히 약을 만들 때 이런 차이가 중요하다. 우리 몸의 단백질도 특정한 입체 구조를 가지고 있어 약물 분자의 방향에 따라 결합하는 방식과 효과가 달라질 수 있기 때문이다.
대표적인 사례가 탈리도마이드다. 과거 임신부의 입덧을 줄이는 데 사용됐지만 심각한 선천성 기형을 일으켰다.
기술의 배경은 무엇일까?
이후 이 약물의 서로 다른 거울상 형태가 생물학적으로 다른 작용을 한다는 사실이 밝혀졌다.
과학자들은 오래전부터 화학반응에서 원하는 방향의 분자만 많이 만드는 방법을 찾으려 했다. 일반적인 반응에서는 두 형태가 비슷한 양으로 만들어지는 경우가 많았기 때문이다.
[사진=AI 생성 이미지] 작은 차이를 키워 한쪽 분자만 만든다 카간은 1986년 촉매의 두 거울상 형태 사이에 작은 차이만 있어도 만들어지는 분자의 비율에서는 훨씬 큰 차이가 나타날 수 있다는 사실을 발견했다.
촉매는 화학반응이 잘 일어나도록 돕는 물질이다.
이 대목에서 확인할 내용은 무엇일까?
카간의 발견은 촉매에 존재하는 작은 방향 차이를 이용해 원하는 분자를 훨씬 많이 만들 수 있다는 것을 보여줬다. 소아이는 여기서 한 단계 더 나아갔다.
화학반응으로 만들어진 분자가 다시 촉매 역할을 하면서 자신과 같은 형태의 분자를 계속 만들어내는 반응을 개발했다.
이를 ‘자기촉매 작용’이라고 한다. 작은 눈덩이가 굴러가면서 점점 커지는 것처럼 처음에는 아주 작았던 한쪽 분자의 우세가 반응이 진행될수록 크게 확대되는 원리다.
소아이는 2003년 이러한 반응을 이용해 거의 한쪽 거울상 형태로만 이루어진 분자를 만드는 데 성공했다.
이어지는 이야기에는 무엇이 담겼을까?
이 발견은 생명의 기원을 이해하는 데도 중요한 단서가 됐다.
생명체의 단백질은 거의 모두 왼손형 아미노산으로 만들어지고, 디엔에이와 아르엔에이의 뼈대를 이루는 당은 반대 방향의 구조를 가진다.
과학자들은 생명이 시작될 때 어떻게 한쪽 방향의 분자만 압도적으로 많아졌는지 오랫동안 궁금해했다.
소아이의 연구는 처음의 작은 차이가 화학반응을 통해 크게 확대될 수 있음을 보여줬지만, 실제 생명의 기원에서 같은 과정이 일어났다고 증명한 것은 아니다.
두 과학자의 발견은 오늘날 특정한 입체 구조의 분자를 선택적으로 만드는 촉매를 개발하는 데 중요한 이론적 바탕이 되고 있다.
이번에 공개된 내용은 무엇일까?
약을 비롯한 여러 화학제품을 만들 때 원하는 분자 형태를 더 정확하게 얻을 수 있도록 도운 것이다.
출처: The Guardian [관련 글 더보기] 2026 노벨 생리의학상 발표…‘빛으로 뇌세포 켜는 기술’ 만든 3명 수상 빛으로 뇌세포를 켜고 끄는 ‘광유전학’을 개척한 과학자 세 명이 2026년 노벨 생리의학상을 받았다.
이들...
- 노벨 화학상 수상자로 겐소 소아이와 앙리 B.
- 이후 이 약물의 서로 다른 거울상 형태가 생물학적으로 다른 작용을 한다는 사실이 밝혀졌다.
- 카간의 발견은 촉매에 존재하는 작은 방향 차이를 이용해 원하는 분자를 훨씬 많이 만들 수 있다는 것을 보여줬다.
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