DN에 의하면, 올해 노벨화학상 수상자인 헨리 케이건(Henri Kagan)과 겐소 소아이(Kenso Soai)는 약 40억 년 전 생명이 시작될 당시 지구에서 일어났을 화학적 선택의 과정을 규명했습니다. 이들의 연구는 안전한 의약품 개발에도 핵심적인 역할을 합니다.
생명의 화학적 선택: 카이랄성
우리 몸과 모든 생명체를 구성하는 분자들은 화학적으로 두 가지 형태, 즉 서로의 거울상으로 존재하는 '카이랄성'을 가질 수 있습니다. 생명체의 화학은 이 중 한 가지 형태만을 선택적으로 사용하며, 이는 생명 존재의 근간이 됩니다. 약 40억 년 전 생명이 탄생할 당시, 지구는 화학적으로 중요한 '선택'을 했으며, 이는 실험실에서 재현하기 매우 어려운 과정이었습니다.
올해 노벨상 수상자들은 유기 분자 합성 시 두 가지 가능한 거울상 이성질체 중 하나만을 선택적으로 생산하는 방법을 개발한 공로를 인정받았습니다.
카이랄성 연구의 중요성
이들의 발견은 생명의 기원에 대한 이해를 심화시켰을 뿐만 아니라, 안전한 의약품 생산에 결정적인 기여를 합니다. 두 거울상 이성질체는 극명하게 다른 특성을 가질 수 있으며, 한쪽은 효과가 없거나 심지어 해로울 수 있습니다. 대표적인 예로, 임산부의 입덧 완화제로 사용되었던 신경안정제 '탈리도마이드(Neurosedyn)'는 한쪽 거울상 이성질체가 심각한 기형을 유발하는 것으로 밝혀졌습니다. 비록 이 경우엔 체내에서 다른 형태로 변환될 수 있어 순수 분리가 무의미했지만, 이는 카이랄성 연구의 중요성을 보여주는 사례입니다. 또한, 향료인 카르본(carvone)은 분자의 거울상 형태에 따라 민트향 또는 캐러웨이향으로 다르게 인식됩니다.
생명체 내 분자의 통일성
아미노산, 당 분자 등 세포의 기본 구성 요소를 이루는 유기 분자들은 동일한 '카이랄성'을 공유합니다. 이는 진화 과정에서 이러한 통일성이 생존에 유리했음을 시사합니다. 그러나 생명체가 생산하는 독소나 향료와 같은 물질들은 서로 다른 특성을 지닌 다양한 거울상 형태로 존재할 수 있습니다.
카이랄성 발견의 역사
유기 분자의 다양한 형태 존재 가능성에 대한 이해는 19세기 중반 프랑스 화학자 루이 파스퇴르(Louis Pasteur)에 의해 시작되었습니다. 그는 와인산 결정이 빛을 특정 방향으로 편광시키는 현상을 관찰하고, 두 종류의 거울상 결정이 존재하며 이를 분리하면 빛의 편광 방향이 달라짐을 발견했습니다. 이 발견은 생명의 기능과 기원에 대한 지식을 넓히는 연구 분야의 시작점이 되었습니다.
