윤대성 고려대 교수팀, 아밀로이드 베타 올리고머 표적
분해 시 용액 색 변화로 치료 후보물질 발굴 가능해져
국내 연구진이 알츠하이머의 주요 원인 단백질을 선택적으로 분해할 수 있는 약물 스크리닝 플랫폼 기술을 확립했다.
한국연구재단은 윤대성 고려대 교수 연구팀이 이정훈 광운대 교수, 이규도 고려대 교수, 황교선 경희대 교수 등과 공동으로 알츠하이머병의 원인으로 밝혀진 '아밀로이드 베타 올리고머'를 나노입자 표면에 합성하고, 이를 선택적으로 분해·발굴할 수 있는 약물 스크리닝 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.
알츠하이머 치료 약물은 글로벌 기업을 중심으로 천문학적 수준의 시간과 비용을 들여 '아밀로이드 베타 피브릴'이나 '플라크' 등을 표적으로 개발해 왔으나, 높은 효능을 확보하지 못했다.
최근에는 '아밀로이드 베타 올리고머'가 알츠하이머의 주요 원인 물질로 지목받고 있지만, 이를 합성, 정제하기 어렵다. 또 올리고머를 표지할 수 있는 형광물질도 없어 약물 후보물질을 찾기 쉽지 않다.
연구팀은 플라즈모닉 나노입자 표면에 단백질 코로나(단백질이 나노입자 표면에 응집해 이룬 응집체) 형태로 아밀로이드 베타 올리고머를 코팅하는 데 성공했다.
특히 아밀로이드 단백질이 나노입자 표면에 코팅돼 형성된 단백질 코로나가 후보 화합물에 의해 분해되면 금 나노입자 표면이 드러나는 데, 연구팀은 나노입자가 서로 뭉쳐 적색으로 변하는 원리를 이용해 약물탐색 플랫폼을 구축했다.
형광물질을 사용하지 않고 용액의 색 변화만으로 아밀로이드 베타 올리고머를 선택적으로 분해하는 화합물이나 생체 단백질을 찾아낼 수 있도록 개발한 것이다.
연구팀은 알츠하이머 완화에 도움이 되는 저분자 화학물질 6종과 아밀로이드 베타를 제거하는 생체 단백질 2종을 대상으로 플랫폼에 적용한 결과, 나노입자 표면에 생성된 코로나 단백질이 아밀로이드 베타 올리고머라는 사실을 확인했다.
윤대성 고려대 교수는 "이번에 확립한 약물 스크리닝 플랫폼은 아밀로이드 베타 올리고머에 특이적으로 반응하는 약물 후보군 발굴에 걸리는 시간과 비용을 획기적으로 줄여 알츠하이머 치료제 개발을 도울 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(27일자)'에 실렸으며, 과기정통부와 연구재단의 지원으로 연구가 수행됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
연구재단 제공
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