신약개발 과정에서 중요한 과정인 표적단백질 규명과정이 손쉽게 됨으로써 신약개발 과정을 획기적으로 단축할 수 있는 방법이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 이를 통해 당뇨병을 치료할 수 있는 새로운 약물이 도출, 선도물질화돼 주목을 받고 있다.
9일 미래창조과학부에 따르면 서울대 박승범 화학과 교수 연구팀은 선행 연구를 통해, 약효를 갖는 생리활성분자의 세포 내 표적단백질을 규명하는 방법을 개발해 왔다. 약물에 의해 조절되는 여러 가지 변화를 관찰한 후, 그 변화를 유도하는 약물의 표적단백질을 추적하는 시스템(FITGE)을 구축했다.
기존의 방법으로 실패했던 단백질 동정(identification)을 성공해냄으로써 그 우수성을 증명해 지난 2012년에 앙게반테 케미(Angewante Chemie International Edition)에 표지논문으로 발표한 바 있으며, 이 연구결과는 지난해 국가연구개발 우수성과 100선에 선정됐다.
이번 연구는 선행연구를 통해 구축된 표적단백질 추적시스템(FITGE)를 당뇨병치료제 개발을 위한 실질적인 연구에 적용함으로써 신약개발의 과정을 획기적으로 단축시킬 수 있음을 규명했다.
연구팀은 세포상에서 포도당의 흡수를 증가시키는 저분자 물질이 퍼옥시좀 증식자 활성화 수용체 감마(PPAR gamma, peroxisome proliferator-activated receptor gamma)에 작용해 지방세포 내 포도당 흡수를 촉진시킨다는 사실을 밝혀냈으며, PPAR gamma 단백질 구조를 체계적으로 분석하고 화학적으로 변형해 기존 당뇨병치료제인 rosiglitazone에 비해 약 50배 이상 생리 활성이 향상된 결과를 얻었다.
박승범 교수는 "기존 신약개발에서는 특정 약효를 보이는 저분자 물질을 세포나 생명체에서 찾아낸 뒤에 신약 후보로서 개발해 나가는데 많은 어려움이 있었는데, 그 이유는 물질의 활성을 나타내는 작용기전을 알지 못했기 때문"이라고 설명했다.
그는 따라서 "이번 연구는 기존 신약개발의 제한점을 FITGE의 효과적 적용을 통해서 극복함으로서 신약개발의 효율을 혁신적으로 높일 수 있게 됐다"며, "국내에서 유래한 독창적 융합전략을 통해 다양한 질환에 대한 신약을 개발할 수 있는 기반이 될 수 있을 것"이라고 덧붙였다.
한편 이번 연구는 미래부가 추진하는 글로벌프론티어사업의 하나인 '의약바이오컨버젼스연구단'(단장 김성훈 교수) 및 바이오·의료개술개발사업 (재)유전자동의보감사업단(단장 이도헌) 지원으로 수행됐으며, 연구결과는 화학 분야 최고 국제학술지인 '앙게반테 케미'에 표지논문으로 선정돼 지난 4일자 온라인판에 실렸다.
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