박승범 서울대 교수 "세포 내 단백질간 기전 선택적 조절 가능"

기존 신약개발이 가진 부작용의 문제점을 최소화하고 다양한 질환에 대한 신약기술 개발의 기반이 마련됐다.

박승범 서울대 교수 연구팀은 천연 화합물을 통해 '저분자 화합물 라이브러리'를 구축하고 이를 활용한 세포내 자가포식과정 (Autophagy)를 조절할 수 있는 새로운 약물을 개발했다고 24일 밝혔다.

천연 화합물은 생리활성 조절물질이나 의약품 개발을 위한 중요한 자원으로 독특한 구조와 약리학적 특징 때문에 신약개발의 중심 역할을 해왔다.

하지만 천연 화합물들이 암이나 감염과 같은 세포의 사멸에 관련된 특정한 질환에만 활성을 갖고 있는 경우가 많아 현대의 신약 개발 과정과 생리활성 물질 도출과정에서 천연 화합물에만 의존하기 어려운 실정이다. 이에 따라 다양한 질환들의 치료제와 생명현상 기능조절물질의 개발을 위해 기존에 존재하지 않았던 새로운 형태의 저분자 화합물 라이브러리의 구축은 필수적이라 할 수 있다.

특히 최근 새로운 암 치료제 개발을 위해 기존에 제약기반 산업에서 중점적으로 연구했던 단일 표적단백질들의 울타리에서 벗어나 '단백질-단백질 상호작용' 조절에 관한 연구가 대두되고 있다.

연구팀은 LRS-RagD 단백질간 상호작용을 저해하여 세포의 성장 및 면역 반응에 중요한 역할을 하는 세포내 자가포식과정을 선택적으로 조절할 수 있는 저분자 화합물 '21f'를 발굴했다.<사진=연구팀 제공>
연구팀은 LRS-RagD 단백질간 상호작용을 저해하여 세포의 성장 및 면역 반응에 중요한 역할을 하는 세포내 자가포식과정을 선택적으로 조절할 수 있는 저분자 화합물 '21f'를 발굴했다.<사진=연구팀 제공>
연구팀은 생리 활성 조절 물질 도출의 확률을 높이고자 천연물의 독점적 구조를 재조합해 새로운 저분자 화합물 라이브러리를 구축했다. 이를 통해 '단백질-단백질'의 상호작용을 선택적으로 조절할 수 있는 분자다양성을 확보했다.

연구팀은 이어 구축된 분자다양성을 통해 단백질간 상호작용을 선택적으로 조절하는 새로운 물질을 찾아내고, 이 과정이 세포의 성장과 면역 반응에 중요한 역할과 세포내 자가포식과정을 선택적으로 조절하는 것을 확인했다.

연구팀에 따르면 자가포식과정은 '2016년 노벨 생리의학상'을 받은 연구 분야로 이번 연구로 항암제와 면역 조절물질을 개발하는데 중요한 후보물질로서 활용이 가능할 것으로 기대한다.

박승범 교수는 "이번 연구는 단백질-단백질 상호작용을 연구하는데 하나의 사례를 제시한 것으로 이 분야를 연구하는데 학문적으로 큰 도움을 줄 수 있을 것이다"며 "새로운 함암제 개발에 있어서 새로운 활로를 열어 줄 것이라 예상된다"고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 '네이쳐 커뮤니케이션스 (Nature Communication)'의 온라인판에 24일자로 게재됐다.

저작권자 © 헬로디디 무단전재 및 재배포 금지