국내 연구진이 콩벌레와 공생하는 곰팡이에서만 극미량 얻을 수 있는 희귀 천연물을 화학 합성하는 데 성공했다.
한순규 한국과학기술원(KAIST) 화학과 교수 연구진은 콩벌레와 공생하는 곰팡이에서 발견된 천연 항신경염증 물질 '허포트리콘(herpotrichone) A, B, C'를 세계 최초로 합성했다고 31일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 '미 화학회지(Journal of the American Chemical Society, JACS)'에 지난 16일 게재됐다.
허포트리콘은 뇌 속 염증을 억제하고 신경세포를 보호하는 작용이 뛰어난 물질로 치매나 파킨슨병과 같은 퇴행성 뇌 질환 치료제로 발전할 가능성이 크다고 평가받고 있다. 허포트리콘 천연물은 콩벌레의 공생균인 '허포트리시아(Herpotrichia) sp. SF09'에서만 극미량으로 얻을 수 있는 물질이다.
연구진은 곰팡이에서 이 물질이 만들어지는 방식을 예상하여, 허포트리콘의 복잡한 구조를 연구실에서 화학적으로 만드는 방법을 고안했다. 마치 두 개의 퍼즐 조각이 맞물려 하나의 고리를 만들듯, 탄소 기반 파트너끼리 새로운 결합을 만들어 육각고리 구조를 형성하게 해주는 반응을 활용했다.
또 연구진은 '수소결합'이라는 분자 사이의 약한 끌어당김 현상에 주목했다. 이 수소결합을 섬세하게 설계하고 조절함으로써, 반응이 원하는 방향과 위치에서만 일어나도록 정교하게 유도해서 엉뚱한 부산물 대신 허포트리콘 A, B, C를 정확하게 만들 수 있었다.
한순규 교수는 "이번 성과는 퇴행성 신경질환 관련해 약리 활성을 갖는 자연계 희귀 천연물을 최초로 합성하고, 복잡 천연물의 생체모방 합성 원리를 체계적으로 제시한 연구"라며, "앞으로 천연물 기반 항신경염증 치료제 개발과 해당 천연물군의 생합성 연구에도 폭넓게 활용될 것으로 기대된다"고 밝혔다.
참고 자료
Journal of the American Chemical Society(2025), DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.5c05061