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계명대 서영호 교수, 히스톤 탈아세틸화 효소 저해 신규물질 개발

뇌종양·치매·약물중독 치료 등에 활용이 가능할 것으로 기대
세계적 과학저널 네이처 자매지 ‘Scientific Reports’에 실려

입력 2019-09-23 18:13 | 수정 2019-09-24 13:38

▲ 서영호 계명대 의학과 교수(왼쪽)와 계명대 대학원 약품화학전공 최명아 학생.ⓒ계명대

계명대 약학대학 제약학과 서영호(남·46세) 교수팀의 논문이 세계적 과학저널 네이처 자매지 ‘Scientific Reports’(Impact Fact: 4.011)에 실리며 주목받고 있다.

서 교수팀은 치매 진단용 광학영상 조성물로 사용되고 있는 아밀로이드 베타(amyloid- b) 탐침제의 구조를 기반으로 중추신경계로 이행이 가능한 히스톤 탈아세틸화 효소(histone deacetylase, 이하 HDAC) 저해제를 개발했다.

이러한 히스톤 탈아세틸화 효소 (HDAC)는 암, 치매, 마약중독 등의 표적단백질 중 하나로 알려져 있다.

히스톤 탈아세틸화 효소(HDAC)는 염색질의 구성물질 구조변화를 유도하여 유전자의 전사 조절을 유도하는 효소로 알려져 있으며, 구조적으로 총 18개의 동위효소로 나뉘게 된다.

현재 모든 동위효소에 대한 연구가 활발히 진행 중인데, 이러한 히스톤 탈아세틸화 효소(HDAC)는 다양한 중추신경계 질병의 표적 단백질로서의 그 가치가 높게 평가되고 있다.

서영호 교수는 아밀로이드 베타(amyloid- b) 탐침제 구조를 기반으로 중추신경계로 이행이 가능한 신규 물질을 합성하고, 다양한 생물학적 실험법을 통해서 이 약물이 효과적으로 뇌종양 세포의 성장 및 전이를 억제함을 확인했다.

이번에 개발한 신규 화합물은 기존 히스톤 탈아세틸화 효소(HDAC) 저해제인 SAHA에 비해서 30배가량 더 효과적으로 중추신경계로 이행이 가능함을 동물실험을 통해 입증했다.

이 신규 화합물은 뇌종양, 치매, 파킨슨병, 신경변성질환, 뇌염증 등 다양한 중추신경계 관련 질병 치료에 적응할 수 있는 큰 장점을 가지며, 향후 중추신경계 관련 질병 치료제로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

이 논문의 제 1저자인 최명아(여·28·대학원 약품화학전공) 대학원생은 서영호 교수의 지도 아래 약물의 설계 및 합성연구를 주도하였으며, 공동저자인 박선유, 채혜윤, 송유진 학생과 치란지브 샬마 박사는 약물의 합성, 컴퓨터 도킹 및 생물학적 활성 평가 등을 수행했다.

서 교수는 연세대 학사 학위를 마친 뒤, 아이오와 주립대에서 유기화학으로 박사 학위를 마쳤다. 이후 미시건 대학에서 박사후과정을 통해 의약화학 분야에서 활동하기 시작했고 여러 권의 책을 공동집필하는 등 의약화학 분야에서 많은 학술논문과 특허를 발표하며 활발한 연구 활동을 이어가고 있다.

한편, 이 연구는 교육부 지원 한국연구재단 대학중점연구소지원사업과 한국연구재단 기본연구의 지원을 받아 수행했다.

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