맞춤형 표적 항암제 및 치매치료제 개발 기대, 국제학술지 게재
김양수 기자 = KAIST는 화학과 박희성 교수 연구팀이 질병을 유발하는 다양한 바이오마커에 맞게 디자인 할 수 있는 '고리형 펩타이드기반 신약 발굴 플랫폼' 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.
고리형 펩타이드는 기본 선형으로 이뤄진 펩타이드를 약리 효과를 높일수 있도록 고리형태의 구조로 만든 아미노산 중합체다.
고리형 펩타이드는 낮은 독성과 뛰어난 약리 활성으로 주목을 받아왔지만 자유롭게 디자인하고 제조하기가 어려워 실제 신약 개발에 활용되긴 아직 어렵다.
이번에 박 교수팀은 암을 포함한 다양한 질병들에 대한 치료제 후보물질 발굴에 유용하게 활용될 수 있도록 고리형 펩타이드의 맞춤형 디자인을 가능케 하는 신약 발굴 플랫폼 기술을 개발했다.
우리 몸의 세포에서 만들어지는 단백질들은 다양한 변형을 통해 기능과 활성이 조절되며 이런 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 손상돼 암, 치매, 당뇨를 포함한 다양한 중증 질환을 유발한다.
이에 앞서 박 교수팀은 지난 2016년 다양한 비정상 변형 단백질을 합성할 수 있는 단백질 변형기술을 개발해 '사이언스(Science)' 지에 논문을 발표한 뒤 이번에 연구를 고도화해 질병의 원인이 되는 비정상적인 단백질 변형을 제어할 수 있는 고리형 펩타이드를 효과적으로 디자인하고 탐색하는 스크리닝 플랫폼 기술을 개발하는데 성공했다.
또 연구팀은 이 기술을 활용해 비정상적인 단백질에 결합해 다양한 종류의 암을 유발하는 원인으로 알려진 종양 바이오마커인 HDAC8(histone deaceytylase 8)의 활성을 저해하는 고리형 펩타이드를 효과적으로 발굴할 수 있음을 증명했다.
KAIST 화학과 강덕희 박사와 김도욱 박사과정 학생이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지인 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)' 온라인판에 지난달 16일자로 게재됐다.(논문명:A Versatile Strategy for Screening Custom-Designed Warhead-Armed Cyclic Peptide Inhibitors)
박희성 교수는 "이 기술이 실용화될 경우 다양한 질병에 대한 혁신신약 후보물질 탐색이 실질적으로 가능해질 것으로 전망된다"며 "향후 맞춤형 표적 항암제 및 뇌 신경 치료제 개발 등 글로벌 신약 연구에 새 패러다임을 열 것"이라고 말했다.
