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신약 개발은 오랜 시간과 대규모 자금이 소요되는 분야로써, 현재 세계적인 다국적 제약사들이 주도하고 있습니다.

지금까지의 신약 개발 과정은 무작위로 약물 타겟을 찾아가는 블라인드 스크리닝 방법을 사용하기 때문에, 고가의 장비와 인력, 시간이 투입돼야 합니다.

신약개발 과정 중 신약 타겟 및 신약 후보물질 개발에 소요되는 시간이 매우 길기 때문에, 신약 후보물질의 효과적인 검증이 진행되지 못하고 있는 것입니다.

이 기간을 최소화하고 분석효율을 극대화할 경우, 다국적 제약사에 비해 상대적으로 열세인 국내 신약개발 분야도 새로운 신약 후보물질을 다량으로 확보할 수 있게 될 뿐만 아니라 궁극적으로 신약개발 가능성을 획기적으로 높일 수 있습니다.

이와 관련한 '표적지향형 실시간 단백질-단백질 결합 분석 기술 (CUPID; Cell-based Un-/identified Protein Inteaction Discovery)'이 국내 연구진에 개발되고 특허까지 확보했습니다.

이 기술이 개발되기 전에는 단백질 결합분석이 시험관내 또는 제한적인 세포내 실험을 통해서만 확인이 가능했습니다.

이에 따라 이 기술을 통한 신약 후보물질 발굴이 본격 활용될 전망입니다.

한국기초과학지원연구원 생명과학연구부 이지원, 김수현, 김승일 박사 연구팀은 CUPID 및 이를 이용한 결합 저해제 발굴 기술을 개발했습니다.

김수현 박사

이경복 박사

이지원 박사



CUPID는 단백질간의 상호작용을 translocation module과 형광단백질의 움직임을 이용하여 실시간 검출이 가능한 능동형 기술로, 단백질 결합분석을 살아있는 세포에서 직관적으로 분석할 수 있습니다.

가. 단백질결합 및 결합저해 분석, a) 외부자극(PMA)에 의해 p53과 MDM2 단백질의 결합 유도 결과, b) 항암제(Nutlin-3)에 의한 p53과 MDM2 단백질의 결합 저해 결과,

나. 결합유도 및 경쟁적 저해효과 분석, (a) 외부자극(PMA)에 의한 FKBP12 단백질과 FRB 단백질의 비결합 확인, b) Rapamycin에 의한 FKBP12 단백질과 FRB 단백질의 결합 유도, c) FK506에의 Rapamycin에 의해 유도된 FKBP12와 FRB 단백질의 결합 저해 분석 결과.



이는 기존 기술들의 한계인 형광체 간의 수동적 상호작용을 완전 배제한 기술로, 위양성(false-positive) 없이 결합여부를 확증할 수 있는 기술로 인정받고 있습니다.

CUPID을 활용하면 약물타겟에 대한 신약 후보물질을 발굴하거나 곧바로 설계를 진행함으로써 국내 연구자 및 신약개발을 진행중인 제약산업 전반에 효율적인 방법으로 사용될 전망입니다.

기초과학연구원은 이번에 개발된 신기술의 특허 등록을 완료하고 주요 다국적 제약사들과의 기술이전에 관한 논의를 진행하고 있습니다.

황정미 연구원

또 이 기술을 이용해 골다공증과 관절염을 표적으로 하는 화합물 라이브러리 스크리닝 및 표적지향형 항암제 개발에 착수한 상태입니다.


한편 이번 연구결과는 'Angewante Chemie Intl Ed誌; '의 1월호 인터넷 판에 게재됐습니다.
(http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201005333/abstract)

※ 논문명 : Direct Monitoring of the Inhibition of Protein?Protein Interactions in Cells by Translocation of PKCδ Fusion Proteins


posted by 글쓴이 과학이야기

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