국내 연구진이 첨단 핵자기공명장치(NMRㆍNuclear Magnetic Resonance)를 이용해 생체막 단백질 구조를 기존에 비해 훨씬 빠르게 규명하는 방법을 개발했다. 세포 내부와 외부 간 에너지 대사와 외부 신호 감지, 물질 수송 및 통로 등 세포의 중요한 생리작용을 담당하는 생체막 단백질 구조는 약물의 중요한 표적이 된다. 따라서 이번 기술 개발은 앞으로 신약 개발에 상당한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
한국기초과학지원연구원의 전영호 박사팀과 미국 솔크연구소의 최승현 박사팀은 '고자장 NMR를 이용한 신호관측기법 및 무세포 단백질 합성을 이용한 이중조합 표지기법'을 활용해 종전에는 약 1년 이상 걸렸던 생체막 단백질의 구조 연구를 획기적으로 단축하는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.
현재 시판되고 있는 약물의 약 50% 이상이 생체막 단백질을 작용점으로 활용할 정도로 중요한 연구 대상이다. 하지만 막단백질 생산과 구조 규명이 어려워 전체 단백질 연구의 약 1% 미만의 연구결과만을 보이고 있다.
오태광 미생물유전체활용기술개발사업단장은 "세포막에 파묻혀 있는 단백질인 막단백질은 3차 구조결정 연구가 매우 어려운 단백질"이라면서 "세포 내외의 정보 전달에 관여하므로 약물의 중요한 표적"이라고 설명했다.
이번에 개발된 기술을 이용할 경우 약 2~3개월 안에 단백질 생산으로부터 3차원 구조 규명까지 가능하다. 연구진은 대장균 신호 전달을 조절하는 세 가지 종류의 센서 막단백질의 막 관통부위 구조를 8개월 만에 밝혀냈다. 연구진은 이러한 결과를 토대로 앞으로 신약 표적으로 활용될 수 있는 인간 막단백질의 연구를 수행할 예정이다.
전 박사는 "이번 연구는 생체막 단백질의 3차원 구조를 밝혀냈을 뿐 아니라 새롭게 개발한 약물과의 결합을 확인할 수 있는 NMR 신호를 빠르게 규명할 수 있게 돼 신약 발굴을 위한 핵심원천기술로 활용될 수 있을 것으로 전망된다"고 말했다.
이번 연구 결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최근호에 실렸다.
