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[IT뉴스]KAIST 과학자, 노벨상 베이커 교수와 'AI 단백질' 제작·검증·특허 완료

온카뱅크관리자

2026-04-09 10:17:28

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 스트레스 호르몬 코티솔 인식 인공 단백질로 바이오 센서 구현 
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 <img alt="왼쪽부터 이규리 KAIST 생명과학과 교수, 데이비드 베이커 미국 워싱턴대 교수. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/09/dongascience/20260409101545760ffjt.png" data-org-width="609" dmcf-mid="zJfKcVhDU2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/09/dongascience/20260409101545760ffjt.png" width="658">
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 왼쪽부터 이규리 KAIST 생명과학과 교수, 데이비드 베이커 미국 워싱턴대 교수. KAIST 제공
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 KAIST 연구팀이 2024년 노벨 화학상 수상자인 데이비드 베이커 미국 워싱턴대 교수와 인공지능(AI)을 활용해 단백질 설계부터 제작, 실험 검증을 마치고 호르몬 바이오 센서 임시 특허까지 내는 데 성공했다.
 KAIST는 이규리 생명과학과 교수가 베이커 교수와 공동 연구를 통해 스트레스 호르몬인 코티솔을 선택적으로 인식하는 인공 단백질을 AI로 설계하고 바이오 센서로 구현하는 데 성공했다고 9일 밝혔다. 연구결과는 지난달 28일(현지시간) 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 공개됐다.
 화합물을 인식하는 신규 단백질 설계는 원자 단위의 정밀한 계산이 필요해 오랜 기간 단백질 설계 분야 난제로 꼽혔다. 연구팀은 단백질과 리간드의 상호작용을 정밀하게 반영하는 AI 모델을 개발하고 코티솔과 선택적으로 결합하는 단백질을 설계했다. 리간드는 어떤 분자에 특이적으로 결합하는 물질을 말한다.
 대사물질과 저분자 약물을 포함한 6종의 화합물에 인공 결합 단백질을 설계하고 실험으로 기능을 검증했다. 코티솔과 결합하는 신규 단백질을 기반으로 바이오 센서를 개발하고 미국에서 임시 특허까지 출원했다.
 기존에는 자연 단백질을 탐색하고 일부 기능을 수정하는 방식이 대다수였지만 이번 연구는 AI 기반 설계로 원하는 기능을 단백질을 맞춤 제작하고 실험으로 검증까지 완료했다는 의미가 크다.
 연구성과는 향후 질병 진단, 신약 개발, 환경 모니터링 등 다양한 분야에서 활용될 것으로 기대된다. 
 이 교수는 "이번 연구는 AI를 활용해 특정 화합물을 정밀하게 인식하는 단백질을 설계할 수 있음을 실험적으로 입증한 것"이라며 "앞으로 질병 진단, 신약 개발, 환경 모니터링 등 다양한 분야에서 활용될 수 있는 단백질 설계 기술로 확장해 나갈 계획"이라고 밝혔다.
 이 교수는 2018년부터 2024년까지 베이커 교수 연구실에서 박사후연구원 및 정규직 과학자로 연구를 수행했다. 이후 2025년 2월 KAIST에 부임했고 현재 과학기술정보통신부 이노코어(InnoCORE) 사업의 AI-CRED 혁신신약 연구단 소속으로 AI 기반 단백질 설계와 인공 효소 설계 등의 연구를 수행하고 있다.
 AI-CRED 혁신신약 연구단 멘토 교수인 이도헌 KAIST 기획처장은 "이노코어 연구진과 글로벌 석학 간 협력을 통해 도출된 의미 있는 결과"라며 "이노코어 사업을 통해 유치한 박사후연구원들과의 적극적인 연구 협업을 기반으로 연구 역량을 더욱 강화해 AI 신약 개발과 바이오 분야에서 지속적인 혁신 성과를 창출해 나갈 것"이라고 밝혔다.
 &lt;참고 자료&gt; - doi.org/10.1038/s41467-026-70953-8
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 왼쪽부터 이규리 KAIST 생명과학과 교수, 데이비드 베이커 미국 워싱턴대 교수. KAIST 제공
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 <img alt="데이비드 베이커 교수 초청 강연 포스터. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/09/dongascience/20260409101548421gdik.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="BSdBj9Ik7K" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/09/dongascience/20260409101548421gdik.jpg" width="658">
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 데이비드 베이커 교수 초청 강연 포스터. KAIST 제공
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 [이병구 기자 2bottle9@donga.com]
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