교육과학기술부(장관 : 이주호)는 글로벌프론티어 의약바이오컨버젼스연구단(단장:김성훈)의 서울대학교 화학부 박승범 교수팀이 표적단백질을 확인하는 새로운 방법을 고안함으로써 신약 개발에 새로운 방향을 제시하였다고 밝혔다.
다양한 질병에 관련된 생명 현상을 선택적으로 조절하는 생리활성 저분자 물질의 발굴은 화학, 의학, 생명과학, 제약 분야에서 꾸준히 이루어져 왔다. 그러나 발굴된 생리활성 저분자 물질을 질병 치료제로 개발하는 과정에서 물질이 생체내에서 어떠한 단백질에 작용하는지 정확히 밝히는 것이 어려웠으며, 이는 신약개발에 가장 큰 걸림돌이 되어왔다. 많은 수의 생리 활성 저분자 물질들이 그 작용기전을 제대로 이해하지 못하였기 때문에 신약으로서 개발되는데 실패하였고, 개발된 약들도 예상치 못한 부작용이 나타나 시장에서 퇴출되는 사례가 발생하고 있다.
기존에는 표적단백질을 확인하기 위해 세포를 분해한 후 무작위적로 섞여있는 단백질 혼합용액에서 질량분석을 통해 생리활성이 있는 물질과 강하게 붙어있는 다수의 단백질을 분리하는 방법을 이용하였다. 이러한 방법은 세포를 분해함으로서 단백질 네트워크를 파괴한 상태에서 표적단백질을 찾게 되므로 실제 세포내 현상과 상이할 수 있으며, 찾아지는 다수의 단백질 중에서 의미 있는 표적단백질을 찾아내기 어렵다는 단점이 있어 효율과 신뢰도가 낮았다.
박승범 교수팀은 기존의 표적단백질 규명법과는 달리 세포 안으로 직접 들어가서 작살과 같은 갈고리로 표적단백질을 낚아내는 새로운 방식을 개발하였다. 즉, 신약 후보물질에 광반응성 물질을 결합시킨 후 세포내에서 빛을 쪼임으로서 표적단백질과 직접 결합하도록 만들고, 정확히 결합한 생리활성 물질은 붉은색이 나타나도록 하여 선택적으로 확인하는 과정을 개발하였다. 개발된 방법은 FITGE*라 명명하였으며 항암효과를 보이는 생리활성 저분자 물질이 암세포를 죽이는 과정을 조절하는 표적 단백질 확인에 성공적으로 적용되었다.
박승범 교수는 ”개발한 FITGE 방법을 통해 신약 후보물질이 생체내에서 작용하는 기작을 밝힘으로서 신약개발의 신뢰도와 효율성을 높일 수 있을 것”이라고 연구의 의의를 밝혔다.
연구결과는 화학분야 최고 권위지인 Angewandte Chemie International Edition에 표지논문으로 선정되어 4월 4일자 온라인판에 게재되었다.
서울대학교 연구처