신약 후보물질 골라내는 데 현미경 하나면 끝!

2015.06.22 18:00

국내 연구진이 현미경을 이용해 신약 후보물질을 간단히 골라낼 수 있는 기술을 개발했다.


류성호 포스텍 생명과학과 교수팀은 신약 후보물질을 세포에 처리했을 때 세포막이 얼마나 느려지는지 관찰하고 결합 정도를 측정하는 기술인 ‘smDIMSA’를 개발했다.

 

이는 단일 분자 수준에서 움직임을 직접 측정할 수 있을 정도의 해상도를 가진 초고해상도 현미경이 있어서 가능했다. 연구진이 항암제인 세투시맙(cetuximab)을 붙이자 이 약물을 잡아들이는 수용체가 세포막에서 움직이는 정도가 40% 정도까지 떨어졌다. 


 

류성호 교수팀이 이번에 발견한 모델과 기존 샤프만-델브룩 모델의 차이. 기존 모델에서는 외부 물질이 세포막에 붙어도 막 단백질의 움직임이 변하지 않는다고 알려졌지만, 이번에 연구진은 물질이 붙으면 막 단백질의 움직임이 느려진다고 발표했다.  - 포스텍 제공
포스텍 연구진이 이번에 발견한 모델(오른쪽)과 기존 샤프만-델브룩 모델. 기존 모델에서는 외부 물질이 세포막에 붙어도 막 단백질의 움직임이 변하지 않는다고 알려졌지만, 이번에 연구진은 물질이 붙으면 막 단백질의 움직임이 느려진다고 발표했다. - 포스텍 제공

 

지금까지 물질이 세포막에 붙는지 알기 위해서는 수용체 단백질을 세포막에서 직접 꺼내 방사능 물질이나 금 등으로 이 단백질과 신약 후보물질의 결합 여부를 측정했다. 이는 실험 자체도 번거롭지만 비용이 회당 30만~60만 원 정도 든다. 하지만 이번에 개발한 방법을 쓰면 단백질 정제 과정이 필요 없는데다 비용도 회당 3000원 대로 낮출 수 있다. 
 

한편 이번 연구결과는 1975년 정립된 ‘샤프만-델브룩 모델’을 정면으로 뒤집는다는 학술적 의미도 있다. 샤프만-델브룩 모델은 외부 물질이 세포막에 결합하더라도 세포막의 움직임이 변하지 않는다는 것으로 현재까지 정설로 받아들여지고 있다. 
 

연구 결과는 화학분야 세계적 학술지 ‘안게반테 케미’ 5월 4일자 온라인판에 실렸다. 또 이 기술은 지난해 삼성전자에서 주관하는 국내 최대의 논문대회인 ‘휴먼테크’ 논문대상에서 금상을 수상했다. 

 

 

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