국내 연구진이 신약 후보물질이 우리 몸속 단백질과 잘 결합하는지를 알아볼 쉬운 방법을 개발했다. 지난 40년 동안 화학계에서 정설로 받아들여지던 이론을 뒤집는 결과라는 점에서도 주목된다.
포스텍 생명과학과 류성호 교수와 대학원생 김도현씨 연구팀은 간단한 방법으로 리간드(Ligand)와 세포막 단백질의 결합도를 측정할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.
리간드는 호르몬이나 신경전달물질처럼 특정 단백질에 결합하는 물질을 말한다. 신약 후보 물질도 일종의 리간드다. 신약은 원하는 단백질에 잘 결합해야 효과를 볼 수 있다.
세포막 위의 단백질들은 끊임없이 움직인다. 기존에는 단백질이 리간드와 결합해도 이 움직임은 변하지 않는다는 것이 화학계 정설이었다. 지난 1975년 정립된 샤프만-델브룩 모델이다.
연구진은 초 해상도 현미경을 이용해 세포막 단백질이 리간드와 결합하면 움직임이 느려진다는 것을 밝혔다. 또 이 움직임을 측정할 수 있는 기술도 개발했다.
현재 개발되는 신약의 절반 이상은 리간드와 세포막 단백질의 상호작용을 이용하는 방식이다. 그동안은 리간드가 세포막 단백질과 얼마나 잘 결합하는지를 알아보려면 복잡한 과정을 거쳐야 했다.
연구진이 개발한 기술을 쓰면 신약 후보 물질(리간드)을 세포에 처리했을 때 특정 세포막 단백질이 얼마나 느려지는지를 관찰하는 방식으로 결합 정도를 간단하게 측정할 수 있다. 이를 확인하는 데 드는 비용은 기존(30만~60만원)의 100분의 1 수준인 3000원대에 불과하다.
류성호 교수는 "이번에 발견한 원리는 막 단백질의 유동 이론에 대한 기존 패러다임을 바꿀 매우 중요한 증거가 된다"면서 "이 기술로 신약을 개발할 때 진행하는 1차 선별의 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 만큼, 응용성도 뛰어난 성과"라고 말했다.
연구결과는 지난달 4일 독일 화학회가 발행하는 안게반테 케미(Angewandte Chemie)에 게재됐다.