글리칸(Glycan)은 생화학 및 분자생물학 분야에서 사용되는 학술 용어로, 국제순수·응용화학연합(IUPAC)에 의해 "글리코사이드 결합으로 연결된 다수의 단당류로 구성된 화합물"로 정의된다. 글리칸은 다당류(polysaccharide)와 동의어로 사용되기도 하지만, 실제 용례에서는 올리고당(oligosaccharide) 정도의 짧은 당사슬이라도 당단백질(glycoprotein), 당지질(glycolipid), 프로테오글리칸(proteoglycan)과 같은 당포합체(glycoconjugate)의 탄수화물 부분을 지칭할 때 널리 쓰인다.
구조적 특징
글리칸은 일반적으로 단당류(monosaccharide)들이 O-글리코사이드 결합(O-glycosidic bond)으로 연결된 구조를 가진다. 구성 단당류의 종류에 따라 동종중합체(homopolymer) 또는 이종중합체(heteropolymer)일 수 있으며, 선형(linear) 또는 분지형(branched) 구조를 모두 가질 수 있다. 대표적인 예로, 셀룰로스(cellulose)는 D-포도당(D-glucose)이 β(1→4) 글리코사이드 결합으로 연결된 글리칸(보다 구체적으로는 글루칸, glucan)이며, 키틴(chitin)은 N-아세틸-D-글루코사민(N-acetyl-D-glucosamine)이 β(1→4) 글리코사이드 결합으로 연결된 글리칸이다.
생물학적 중요성
글리칸은 생명체에서 단순한 에너지 저장이나 구조적 지지 역할을 넘어 다양한 생물학적 기능을 수행한다. 세포 표면에 존재하는 글리칸은 세포 간 인식 및 신호 전달, 면역 반응 조절, 병원체 감지 등에 핵심적인 역할을 한다. 이러한 글리칸의 구조와 기능을 연구하는 학문 분야를 당생물학(glycobiology)이라고 한다.
연구사
2022년 노벨 화학상은 캐럴린 버토지(Carolyn Bertozzi) 교수에게 수여되었는데, 그녀는 생체 내에서 세포 손상 없이 암세포 표면의 비정상적인 글리칸을 추적하고 표적하는 클릭 화학(click chemistry) 및 생체직교화학(bioorthogonal chemistry) 분야의 업적으로 이 상을 받았다. 이는 글리칸 연구의 생물의학적 중요성을 보여주는 대표적인 사례이다.
분석 및 응용
글리칸 분석은 바이오의약품의 품질 관리 및 특성 규명에 중요한 도구로 사용된다. 단백질 의약품의 당화(glycosylation) 패턴은 약효와 면역원성에 직접적인 영향을 미치므로, 제약 산업에서 글리칸 프로파일링은 필수적인 과정이다.
