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암·뇌졸중 원인 단백질 구조 기능 밝혔다

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암·뇌졸중 원인 단백질 구조 기능 밝혔다

2014.02.11 18:00

  암이나 뇌졸중 같은 난치병은 우리 몸에서 세포신호전달을 담당하는 효소단백질이 비정상적으로 활성화될 때 생긴다. 이를 치료하려면 효소단백질의 기능을 '비정상에서 정상으로' 바꿔줘야 한다.


  하지만 표적 치료제가 잘못된 기능을 하는 효소 뿐만 아니라 정상적 기능을 하는 다른 효소에도 영향을 미칠 수 있다는 문제가 있다.


  한양대 생명공학과 류성언 교수팀과 한국생명공학연구원 김승준, 정대균 박사 공동연구팀은  세포신호전달을 조절하는 ‘이중특이적탈인산화효소(DUSP) 패밀리’에 속한 28개의 효소단백질 구조와 기능적 특징을 모두 규명해 부작용이 적은 선택적 치료제를 개발할 수 있는 길을 열었다고 11일 밝혔다.


  DUSP는 세포 단백질에 붙은 인산기를 떼어내 세포신호전달을 조절한다. 예를 들어 DUSP1·2·7은 암세포에서 활성화되고 DUSP22는 염증 반응을 일으키는데 이들을 표적으로 한 기존 치료제는 다른 DUSP에도 영향을 미칠 수 있다.


  연구팀은 선행연구를 통해 DUSP의 기능을 조절하는 화합물을 분석했다. 이들 중 10여 종의 화합물이 DUSP의 구조적 차이에 따라 각각 선택적으로 반응한다는 사실을 밝혀냈다. 이를 통해 DUSP에 존재하는 효소활성 부위의 표면과 전하 배치 등 각각의 특징을 규명하는 데 성공했다.

 

  류성언 교수는 “백혈병 선택 치료제 ‘글리벡’처럼 이번에 밝혀낸 DUSP의 구조를 이용해 다른 난치병들도 효과적으로 선택 치료할 수 있는 신약 개발 단초를 마련했다”고 말했다.

 

  이번 연구 결과는 결정구조 분야 권위지 ‘악타 크리스탈로그래피카 섹션D’ 온라인판 1월 29일자에 게재됐다.

 

 

이중특이적탈인산화효소(DUSP) 28개 중 15개의 표면구조. 그림에서 각각의 DUSP들은 구조적 특성에 따라 G1a, G1b, G2 등으로 구분돼 있는데, 파란색은 양전하를, 붉은색은 음전하를 띠고 있는 부분이고 하얀색은 전하를 띠고 있지 않는 부위이다. 이러한 전하의 분포와 표면굴곡의 특성에 따라 단백질 기능을 제어할 수 있는 선택적인 물질을 설계할 수 있다. - 한양대학교 제공
이중특이적탈인산화효소(DUSP) 28개 중 15개의 표면구조. 그림에서 각각의 DUSP들은 구조적 특성에 따라 G1a, G1b, G2 등으로 구분돼 있는데, 파란색은 양전하를, 붉은색은 음전하를 띠고 있는 부분이고 하얀색은 전하를 띠고 있지 않는 부위이다. 이러한 전하의 분포와 표면굴곡의 특성에 따라 단백질 기능을 제어할 수 있는 선택적인 물질을 설계할 수 있다. - 한양대학교 제공

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