약물전달 생체분자 구조변화 과정 밝혔다…"신약개발 기여 전망"

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성균관대·美스탠퍼드대 등 국제연구진, 결과 '셀'에 발표

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 생명현상은 생체분자의 기능을 바탕으로 이해할 수 있다. 생체분자의 구조를 풀어내면 기능을 가늠할 수 있고 이를 이용해 신약을 개발하는 것도 가능하다.

성균관대와 미국 스탠퍼드대, 덴마크 코펜하겐대 등이 참여한 국제 공동연구진은 세포 표면에 있는 'G단백질수용체'(GPCR)가 세포 안에 있는 짝꿍인 'G단백질'을 만날 때 생기는 구조 변화 과정을 밝혀냈다고 10일 밝혔다.

G단백질수용체가 의약품의 표적이 되는 만큼 이 연구 결과는 신약을 개발하는 데 기여할 것으로 전망된다. 연구 내용은 이날 국제학술지 '셀'(Cell)에 실렸다.

G단백질수용체는 세포막에 존재하는 단백질로 외부 신호를 세포 안으로 전달하는 '문지기' 역할을 한다. 세포 안에 있는 G단백질과 결합하는 방식으로 세포 내 신호를 조절하는데 시각, 후각, 면역, 대사 등 다양한 생체기능과 관련돼 있다.

현재 질병 치료에 쓰이는 약의 40% 정도가 이 수용체에 작용하므로 특히 약학 분야에서 관심이 높다.

연구진은 이번에 G단백질수용체가 G단백질과 결합할 때 생기는 구조 변화를 순차적으로 풀어냈다.

G단백질수용체가 G단백질과 결합해 만들어지는 복합체의 구조는 이미 규명된 바 있지만, 복합체가 만들어지기까지의 전체 구조 변화 과정을 밝힌 것은 이번이 처음이다.

지금까지 이 복합체 구조를 바탕으로 신약을 찾으려는 시도가 많았지만, 복합체가 되기 전 결합 초기 구조까지 밝혀짐에 따라 이를 표적으로 한 신약개발 연구도 가능하게 된 셈이다.

G단백질에 대한 연구는 1994년 노벨생리의학상을 받았고, G단백질과 G단백질수용체가 결합한 복합체 구조 연구는 2012년 노벨화학상을 받았다.

논문의 공동 교신저자인 정가영 성균관대 교수는 "(이 연구 결과는) 앞으로 G단백질수용체에 작용하는 의약품 개발의 새로운 전략이 될 것"이라고 의의를 밝혔다.

국제연구진은 G단백질수용체와 G단백질의 결합과정에서 일어나는 구조 변화의 과정 밝혀냈다. [과학기술정보통신부 제공]

정가영 성균관대 교수 [과학기술정보통신부 제공]



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