암 연구를 크게 향상시키는 새로운 연구결과

 

 

암 연구를 크게 향상시키는 새로운 연구결과

KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』 2010-04-09

영국 University of East Anglia의 과학자들이 암과 다른 질병의 확산에 대항하는 새로운 물질들을 찾아냈다. 이들 물질은 UDP-Galactose라는 물질의 새로운 합성 유도체로 글라이코실 전이효소(glycosyltransferase)라는 단백질의 활성을 차단한다고 한다. 글라이코실 전이효소는 세포가 간단한 당을 긴 당사슬로 확장시키거나 분지구조를 형성할 때 이용한다고 한다. ‘Nature Chemical Biology’에 발표된 이번 연구결과는 암, 염증, 감염증에 대한 보다 진보한 치료법 개발에 기여할 것으로 기대되고 있다. 암세포나 세균 세포를 포함하여 많은 세포들은 표면이 당으로 쌓여 있곤 한다. 이들 당 코팅은 세포가 주변환경 및 다른 세포와 의사 소통하는데 영향을 준다. 예를 들어서 암이 인체의 다른 곳으로 확산되려고 하거나, 세균이 숙주에 침입하기 위해서는 표면에 존재하는 이들 당을 이용하여 관련 세포들과 접촉하게 된다. 세포들이 표면의 복잡한 당구조를 형성하기 위해서는 각각 개별적으로 존재하는 당을 하나로 연결시켜주는 글라이코실 전이효소에 의존하게 된다. 글라이코실 전이효소는 세포 신호전달, 세포부착, 발암, 병원체의 세포벽 합성과 같은 사람의 건강 및 질병에 관련된 여러 생물학적 경로에 역할을 한다. 때문에 이 효소를 저해하는 물질은 당생물학과 신약개발에서 큰 관심을 모으고 있다. 기존에도 글라이코실 전이효소를 저해하는 소분자 물질은 다수 보고되었다. 그러나 이들은 10-1000 마이크로몰의 Km(반응속도 정수) 수치를 기록하고 있기 때문에 보다 효과적인 저해제의 설계가 요구되어 왔다. 또한 글라이콜 전이효소의 활성화 부위에서 발생하는 특별한 구조적 변화와 복잡한 작용 기작을 밝히기 위해서도 새로운 저해제가 요구되고 있다. 이들 구조적 변화도 글라이코실 전이효소 저해제의 새로운 표적이 될 것으로 기대되고 있지만 아직까지 구체적인 구조 정보가 보고된 적이 없었다. 연구팀은 Leloir형 글라이코실 전이효소의 대표적인 기질인 UDP-galactose를 기본 주형으로 하여 새로운 저해제를 설계하고 되었다. UDP-galactose은 글라이코실 전이효소의 주요 기질이기는 하지만 자체적으로는 이 효소를 저해하는 활성은 없다고 한다. 때문에 연구팀은 이 물질에 대한 다양한 변형을 실시하였으며 그림 1과 같은 물질들을 창출했다. 이 중에서 물질 2는 사람, 소, 미생물 등 각각 다른 5종의 글라이코실 전이효소에 대하여 nM 수준의 뛰어난 저해효과를 나타냈다. 더하여 이 물질을 이용한 글라이코실 전이효소의 구조변화에 대한 연구에서 그림 2와 같은 주요 구조적 변화들을 확인할 수 있었다. 이들 물질들은 암 전이나 세균 감염과 같은 위중한 생물학적 경로를 차단하는데 이용될 것으로 기대된다. 또한 이들 물질에서 얻어진 글라이코실 저해효소의 정보는 보다 효율적인 약물 설계로 이어질 것으로 기대되고 있다. 연구를 주도한 Gerd Wagner 박사는 “우리는 이번에 암, 염증, 감염증에 관련된 효소를 저해하는 신규 물질을 만들어냈다. 이번 연구는 보다 효과적인 물질의 설계와 기존 약물의 효과 향상에 대한 새로운 전략을 제시할 것이다.”라고 설명했다 UDP1.jpg GalT.jpg 출처 : http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-04/uoea-ndi033110.php