신약 개발 과정 단축하는 표적단백질 규명 방법 개발

박승범 교수팀, 표적단백질 추적 시스템 이용한 표현형 유발 인자 규명

박승범 교수

아주경제 이한선 기자 = 국내연구진이 신약 개발을 단축하는 표적단백질 규명 방법을 개발했다.

미래창조과학부는 박승범 서울대학교 교수가 신약개발 과정에서 중요한 표적단백질 규명과정을 손쉽게 해 획기적으로 단축할 수 있는 방법을 개발했다고 9일 밝혔다.

연구팀은 이를 통해 당뇨병을 치료할 수 있는 새로운 약물을 도출해 선도물질화했다.

연구는 미래부가 추진하는 글로벌프론티어사업의 하나인 의약바이오컨버젼스연구단 및 바이오·의료개술개발사업 유전자동의보감사업단 지원으로 수행돼 화학 분야 최고 권위 국제학술지인 앙게반테 케미 표지논문으로 선정되고 4일 온라인에 게재됐다.

이번 연구는 선행연구를 통해 구축된 FITGE를 당뇨병 치료제 개발을 위한 실질적인 연구에 적용해 신약개발의 과정을 획기적으로 단축시킬 수 있다는 것을 보였다.

연구팀은 세포상에서 포도당의 흡수를 증가시키는 저분자 물질이 퍼옥시좀 증식자 활성화 수용체 감마(PPAR gamma)에 작용해 지방 세포 내 포도당 흡수를 촉진시킨다는 것을 밝혀냈다.

PPAR 감마 단백질 구조를 체계적으로 분석하고 화학적으로 변형해 기존 당뇨병 치료제인 로시글리타존에 비해 약 50배 이상 생리 활성이 향상된 결과를 얻었다.

기존의 표현형 기반 스크리닝법을 통해 도출된 다양한 약효의 활성물질들은 표적 단백질과 작용 원리를 몰라 신약개발에 있어 많은 제한이 있었다.

연구팀은 FITGE를 통한 표적단백질 규명을 통해 표현형 기반 신약개발 전략에서 막혀있던 신약 후보물질의 효과적인 효능 개선을 위한 합리적 의약 설계 전략과 접목해 새로운 작용원리의 신약개발을 획기적으로 촉진시킬 수 있었다.

앙게반테 케미는 논문 표지에서 이러한 개념을 끊어진 다리를 연결하는 것으로 이미지화했다.

연구팀은 선행 연구를 통해 약효를 가지는 생리활성분자의 세포 내 표적단백질을 규명하는 방법을 개발해 왔다.

약물에 의해 조절 되는 여러 가지 변화를 관찰한 후 변화를 유도하는 약물의 표적단백질추적시스템(FITGE)을 구축했다.

기존의 방법으로 실패했던 단백질 동정을 성공해 우수성을 증명하고 지난 2012년 앙게반테 케미에 표지논문으로 발표했다.

이 연구결과는 지난해 국가연구개발 우수성과 100선에 선정됐다.

연구팀은 “기존 신약 개발에서는 특정 약효를 보이는 저분자 물질을 세포나 생명체에서 찾아낸 다음 신약 후보로 개발해 나가는데 물질의 활성을 나타내는 작용원리를 알지 못해 어려움이 있었다”며 “이번 연구는 기존 신약개발의 제한점을 FITGE의 효과적 적용을 통해 극복하면서 신약개발의 효율을 혁신적으로 높일 수 있게 돼 국내에서 유래한 독창적 융합전략을 통해 다양한 질환에 대한 신약을 개발할 수 있는 기반이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다.

연구결과가 게재된 앙게반테케미 표지 이미지