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[연예뉴스]노벨상 수상자 베이커 교수 “AI로 자연에 없던 단백질 창조…치매·암세포만 핀셋제거 가능”

온카뱅크관리자

2026-04-06 17:46:26

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 연세-IBS 노벨 포럼 데이비드 베이커 베이커 기조연설 AI, 감염병 치료 넘어 산업 공정 혁신 치매 원인 물질 선택적 제거도 가능 의학 넘어 친환경 산업 혁신도 기대 
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 <img alt="024년 노벨 화학상 수상자인 데이비드 베이커 미국 워싱턴대 교수가 6일 연세대학교에서 열린 ‘2026 IBS 콘퍼런스’에서 강연을 하고 있다. 사진제공=IBS" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/06/seouleconomy/20260406174627792byva.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="6vTcUTLxT3" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/06/seouleconomy/20260406174627792byva.jpg" width="658">
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 024년 노벨 화학상 수상자인 데이비드 베이커 미국 워싱턴대 교수가 6일 연세대학교에서 열린 ‘2026 IBS 콘퍼런스’에서 강연을 하고 있다. 사진제공=IBS
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 “인공지능(AI) 기술을 이용해 자연계에 존재하지 않는 단백질을 설계하고 합성할 수 있습니다. 이제 차세대 단백질 설계의 핵심 기술은 생성형 AI입니다.”
 AI를 활용한 단백질 설계 기술로 ‘나노의학’의 기반을 다진 노벨상 수상 석학이 “생성형 AI를 계기로 차세대 감염병 치료와 신약 개발을 넘어 화학 공정, 재활용 등 산업 전반의 구조가 근본적으로 바뀔 것”이라고 전망했다. 의생명공학과 AI 기술 융합을 통해 ㎚(나노미터·10억분의 1m) 크기의 단백질을 원하는 기능에 맞춰 정밀하게 설계하는 시대가 열렸다는 평가다.
 6일 데이비드 베이커 미국 워싱턴대 교수는 연세대 고등과학원(YIAS)과 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단이 공동 개최한 ‘연세-IBS 노벨 포럼’에서 기조연설을 통해 이같이 밝혔다. 베이커 교수의 이번 방한은 2024년 노벨화학상 수상 이후 처음이다.
 베이커 교수는 2024년 단백질 구조 생성 AI 모델인 ‘로제타폴드 디퓨전(RF diffusion)’ 개발 등의 공로로 노벨화학상을 받았다. RF는 베이커 교수가 알파폴드에서 영감을 받아 개발한 AI 모델로 단백질 구조 해독 및 설계 기능을 수행한다. 최근에는 후속 연구로 기능성 단백질을 생성하는 머신러닝 기법 개발에 주력하고 있다.
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 단백질 설계는 전통적인 생물학 연구의 흐름을 뒤집는 접근이다. 기존에는 유전정보에서 출발해 아미노산 서열과 단백질 구조를 분석하고 그 기능을 이해했다면, 이제는 ‘어떤 기능을 하는 단백질을 만들 것인가’라는 목표에서 출발해 구조와 서열을 거꾸로 설계한다. 베이커 교수는 “자연에서 다양한 기능을 수행해온 단백질의 역할을 재현하고 더 나아가 확장할 수 있게 됐다”며 “RF 모델에 단백질 구조의 노이즈를 제거하는 방식을 반복 학습시키고 암세포 결합과 같은 특정 기능만 수행하도록 조건을 부여한 결과 완전히 새로운 단백질 구조를 만들어낼 수 있게 됐다”고 설명했다.
 베이커 교수는 감염병·면역질환·암 치료 분야에서 단백질 나노 기술의 적용 가능성을 검증하고 있다. 예를 들어 특정 단백질이 암세포나 바이러스에만 선택적으로 반응·결합해 제거 기능을 수행하도록 설계함으로써 치료 과정의 부작용을 획기적으로 줄이는 방식이다. 그는 “사람마다 다른 암 항원에 기반해 환자별 맞춤형 신약을 개발할 수도 있다”며 “AI로 설계한 단백질이 세포 내에서 목표로 하는 비정형 단백질에 효과적으로 결합하는 것을 여러 차례 확인했다”고 말했다.
 이 기술을 활용하면 알츠하이머병의 원인 물질로 지목되는 ‘타우(Tau)’ 단백질만 선택적으로 제거하는 것도 가능하다. 베이커 교수는 뇌에 비정상적으로 축적된 인산화 타우 단백질만 인식해 절단하거나 분해를 유도하는 ‘AI 설계 프로테아제(단백질 분해 효소)’를 소개하며 “이것이 신경퇴행성 질환 치료에 활용될 정밀 나노머신의 전형”이라고 설명했다.
 코로나19와 같은 세계적 감염병이 다시 발생하더라도 특정 병원체만 표적하는 ‘나노보디’를 설계해 더 빠르게 대응할 수 있다는 설명도 이어졌다. 단일 도메인 항체 가운데 가장 작은 형태인 나노보디는 기존 항체보다 훨씬 작아 바이러스 깊숙이 침투해 무력화할 수 있다.
 베이커 교수는 AI 기반 단백질 설계 기술이 의학을 넘어 화학 공정 등 산업 전반으로 확산할 가능성도 크다고 내다봤다. 그는 “현재 대부분의 산업 공정은 독성 화학물질에 의존하고 있지만 새롭게 효소를 설계하면 이를 대체할 수 있다”며 “더 친환경적인 공정이 가능해질 것”이라고 말했다. 이어 플라스틱 분해와 광합성 효율 개선에도 나노 단백질 기술을 적용할 수 있으며 관련 연구 역시 이미 성과를 내고 있다고 덧붙였다.
 이에 베이커 교수는 “단백질 설계는 지금 매우 중요한 전환점에 서 있다”며 범용성 제고를 위한 투자 필요성을 강조했다. 그는 “응용 범위는 앞으로 더욱 넓어질 것”이라며 “다만 의료 분야는 투자 생태계가 잘 돼 있어서 유망한 기술이 나오면 곧바로 스타트업을 만들고 투자를 받아 발전시킬 수 있는 반면 화학 산업 같은 분야에서는 투자가 부족하다”며 “이미 의학 외 분야에서도 나노 기술 설계 능력을 갖췄지만 이를 현실로 옮기는 과정에 있어서 어려움이 있는 것”이라고 지적했다.
 한편 이날 포럼에는 베이커 교수 외에도 2013년 노벨생리의학상 수상자인 랜디 셰크먼 교수, 하넬 루홀라베이커 워싱턴대 교수, 이타이 코헨 코넬대 교수, 천진우 연세대 고등과학원장 겸 IBS 나노의학연구단장, 한남식 연세대 교수 겸 케임브리지대 밀너의약연구소 AI 연구소장 등이 참석해 AI, 로보틱스, 나노의학 융합 연구의 방향을 논의했다.
 장형임 기자 jang@sedaily.com서지혜 기자 wise@sedaily.com
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