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UNIST "건강기능식품서 항암 기능 발견"... '약물재창출' 사례암 유발 단백질 억제하는 화학구조 가진 항산화제 찾아내 신규 항암성분 개발
  • 이유찬 기자
  • 승인 2021.12.02 15:26
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UNIST 생명과학과 강병헌, 이창욱 교수 연구팀 (사진=UNIST)

(울산=포커스데일리) 울산과학기술원(UNIST)은 시판 건강기능식품에서 항암성능을 찾아내 작용원리를 규명하고, 이를 기반으로 더 성능이 뛰어난 신규 항암물질도 찾아냈다고 2일 밝혔다.

UNIST에 따르면 생명과학과 강병헌·이창욱 교수팀은 미국과 유럽 등지에서 시판되는 항산화 건강기능식품 '미토큐(MitoQ)'가 암세포 미토콘드리아에서 과다 생성된 트랩원(TRAP1) 단백질을 억제해 항암활성을 가진다는 연구결과를 발표했다.

이 같은 연구결과는 저명 화학 저널인 미국화학학회지(JACS) 표지논문으로 선정돼 12월 1일자(현지시각)로 출판됐다.

연구진은 암세포 미토콘드리아에 침투하는 약물을 연구하던 중 트랩원 단백질에 작용하는 특정 화학구조를 발견하고, 이 화학구조를 갖는 기존 약물들을 스크리닝해 미토큐를 찾아냈다.

미토큐의 목표물인 트랩원은 암세포 미토콘드리아에서 다량 발견되는 단백질로, 종양 성장을 촉진하고 항암치료에 대한 저항성을 높이는 암 유발 물질로 알려져 있다.

그러나 이를 억제할 치료 약물 개발은 그동안 연구 초기단계에 머물러 있었다.

연구팀은 이번 연구로 임상에 실제 사용할 수 있는 트랩원 저해물질을 확보했다.

특히 트랩원의 발암 활성을 강력하게 제어하는 새로운 약물 결합 부위를 세계 최초로 발굴해냈다.

트랩원 단백질의 구조와 억제약물의 결합부위 (사진=UNIST)

미토큐가 기존에 알려진 트랩원 단백질 활성 억제부위(ATP binding site)가 아닌 다른 부위에 달라붙어 이 단백질의 활성을 억제한다는 사실을 초고해상도 단백질 결합구조 분석 등을 통해 밝혀낸 것이다.

기존 활성 억제부위를 목표로 하는 약물의 경우, 중요 세포 기능을 담당하는 다른 단백질의 활성을 의도치 않게 저해해 예상치 못한 부작용을 유발할 가능성이 있었다.

작용기전도 기존 신약 후보 물질과 다르다.

미토큐는 트랩원 단백질의 입체 구조를 파괴할 뿐만 아니라, 트랩원 단백질이 목표 단백질과 결합하는 것까지 막는데, 이는 목표 단백질이 결합해야 할 자리(client binding site)를 대신 차지하기 때문이다.

연구팀은 미토큐가 암세포의 생존을 돕는 트랩원의 기능을 원천적으로 차단해 효과가 더 좋다고 설명했다.

연구팀은 확보한 신약개발 원천기술을 바탕으로 미토큐 보다 트랩원 단백질 활성 억제 기능이 뛰어난 신규 항암 물질들을 성공적으로 도출해 논문에 보고했다.

강병헌 교수는 "트랩원 억제제의 성능은 암 종류와 개인별 편차가 매우 클 수 있다”며 “암환자들이 임의로 미토큐를 구입해 복용하는 것은 매우 위험할 수 있어 개발된 치료물질들에 대한 임상연구 결과를 기다릴 필요가 있다"고 말했다.
 
연구팀은 물질들을 치료용 약물로 개발하기 위한 후속 연구를 교원창업기업인 스마틴바이오와 함께 진행하고 있으며, 미토큐를 포함한 다양한 항산화제들의 용도특허와 신규 치료물질에 대한 물질 특허도 확보했다.

특히 논문발표와 함께 국가신약개발사업단의 비임상 후보물질 개발 과제로 예비선정 돼 환자에게 투여 가능한 치료제 개발 연구가 한층 더 힘을 얻을 전망이다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부의 개인기초연구와 중소벤처기업부의 TIPS 프로그램의 지원을 받아 이뤄졌다.

이유찬 기자  yc5238@hanmail.net

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