KAIST, '암과 치매' 치료용 맞춤형 신약 발굴 플랫폼 개발
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KAIST, '암과 치매' 치료용 맞춤형 신약 발굴 플랫폼 개발
  • 정 현 기자
  • 승인 2023.02.21 23:33
  • 댓글 0
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- 화학과 박희성 교수 연구팀, 고리형 펩타이드 디자인 및 탐색 스크리닝 플랫폼 기술 개발
- 맞춤형 표적 항암제 및 치매치료제 개발에 큰 전기를 마련할 것으로 기대
- 논문, SCI급 국제학술지 'Angewandte Chemie International Edition' 게재

[위즈뉴스] 국내 연구진이 암과 치매 등 난치질환 치료를 위한 맞춤형 신약 발굴 플랫폼을 개발했다. 

KAIST(총장 이광형)는 21일, 화학과 박희성 교수 연구팀이 질병을 유발하는 다양한 바이오마커들에 맞추어 재단하듯 디자인이 가능한 고리형 펩타이드 기반 신약 발굴 플랫폼 기술을 개발했다고 밝혔다. 

박희성 교수 / 사진=KAIST

고리형 펩타이드란 기본 선형으로 이루어진 펩타이드를 약리 효과를 높일수 있도록 고리형태의 구조로 만들어진 아미노산 중합체를 말한다.

이번 연구결과를 담은 논문은 SCI급 저명 국제학술지 `앙게반테 케미 국제판(Angewandte Chemie International Edition, IF=15.336)' 1월 16일자 온라인에 게재됐다. 

논문명은 'A Versatile Strategy for Screening Custom-Designed Warhead-Armed Cyclic Peptide Inhibitors'이며, 박희성 교수가 교신저자로, 강덕희 박사와 김도욱 박사과정생이 공동 제1 저자로 참여했다.

"향후 맞춤형 표적 항암제 및 뇌신경 치료제 개발에 새 패러다임 열 것"

연구팀의 박희성 교수는 "이 기술이 실용화될 경우 다양한 질병에 대한 혁신신약 후보물질 탐색이 실질적으로 가능해질 것으로 전망된다ˮ며 "향후 맞춤형 표적 항암제 및 뇌 신경 치료제 개발 등 글로벌 신약 연구에 새 패러다임을 열 것이다ˮ고 말했다.

국제학술지 'Angewandte Chemie International Edition' 최신호에 게재된 해당 논문 

고리형 펩타이드는 낮은 독성과 뛰어난 약리 활성으로 인해 많은 주목을 받아왔지만 자유롭게 디자인하고 제조하기가 어려워 실제 신약 개발에 활용되기 어려운 단점이 있었다.

연구팀은 암을 포함한 다양한 질병들에 대한 치료제 후보물질 발굴에 매우 유용하게 활용될 수 있도록 이러한 고리형 펩타이드의 맞춤형 디자인을 가능하게 하는 신약 발굴 플랫폼 기술을 개발하는데 성공했다. 

우리 몸의 세포에서 만들어지는 단백질들은 다양한 변형을 통해 기능과 활성이 조절되며 이러한 변형은 생체 내에서 세포 신호 전달 등 우리 몸의 정상적인 신진대사 활동을 조절하는 매우 중요한 역할을 한다. 

하지만 유전적 또는 환경적 요인으로 인해 단백질 변형이 비정상적으로 일어나면 세포의 신호 전달, 대사 활동 등이 손상되어 암, 치매, 당뇨를 포함한 다양한 중증 질환을 유발한다.

기존에는 이러한 비정상적 단백질 변형을 제어할 수 있는 후보물질의 탐색이 용이하지 않아서 질병의 원인 규명 및 신약 개발 연구에 어려움이 있었다.

박희성 교수 연구팀은 지난 2016년 다양한 비정상 변형 단백질을 합성할 수 있는 단백질 변형기술을 개발해 국제학술지 `사이언스(Science)'지에 논문을 발표한 바 있다. (논문명: A chemical biology route to site-specific authentic protein modifications)

연구팀은 기존 연구를 더 발전시켜 질병의 원인이 되는 비정상적인 단백질 변형을 제어할 수 있는 고리형 펩타이드를 효과적으로 디자인하고 탐색하는 스크리닝 플랫폼 기술을 개발했다.

맞춤형 고리형 펩타이드 탐색 플랫폼의 모식도 / 자료이미지=KAIST
맞춤형 고리형 펩타이드 탐색 플랫폼의 모식도 / 자료이미지=KAIST

연구팀은 이 기술을 활용해 비정상적인 단백질에 결합하여 다양한 종류의 암을 유발하는 원인으로 알려진 종양 바이오마커인 'HDAC8(histone deaceytylase 8)'의 활성을 저해하는 고리형 펩타이드를 효과적으로 발굴할 수 있음을 증명했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 개인연구사업 중견연구와 삼성미래기술육성사업재단의 지원을 받아 수행됐다.


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