【뉴욕】 Philip A. Cole 박사팀이 이끄는 존스홉킨스대학(메릴랜드주 볼티모어), 뉴욕대학(뉴욕) 및 마운트사이나이의과대학 연구팀은 『발암, 동맥경화 및 특정 자기면역 질환에서 주요 역할을 담당하는 특정 효소의 작용을 저해하는 방법을 발견했다』고 Nature Structural Biology誌(8:37-41)에 보고했다.

프로테인키나제 저해

이 연구에서는, 2기질유사체(bisubstrate analog)라는 저해분자가 프로테인키나제와 체내 다른 분자의 단시간 결합 및 작용 발현을 효율적으로 방해하는 메카니즘을 설명해 놓고 있다. Cole박사에 의하면, 이 2기질유사체는 매우 강력하게 반응을 저해한다.
연구팀은 프로테인키나제의 분자레벨에서 통상적인 작용 메커니즘에 관한 최신의 지견을 바탕으로, 이 2기질유사체를 디자인했다. 연구팀은 자신들의 연구를 에이즈환자의 치사성 질환을 만성질환으로 변화시킨 프로테아제저해제의 개발에 비교하고 있다. 동박사는 『아직 환자에게는 적용할 수 없지만 이번 연구가 이 분야에서 발전하고 있다는 사실은 분명하다』고 말한다.
프로테인키나제는 생체 속에 널리 존재한다. 동박사는 『사람 유전자의 약 2%는 프로테인키나제를 코드한다』고 설명한다. 이 효소는 포스포릴(phosphoryl)이라는 인이 가진 작은 반응성 분자를 세포 단백으로 수송하는데 도움을 준다. 이 수송은 과거에는 그다지 중요하게 여기지 않았지만, 지금은 세포에서 매우 중요한 것으로 알려졌다. 단백질은 포르포릴기를 받으면 변화하고 증식이나 복제를 촉진시키는 세포 반응에서 중요한 역할을 담당하게 된다.

제공분자와 수용분자 양쪽에 작용

Cole박사는 『이번 연구는 특히 키나제를 제어하는 유전자 돌연변이에서 유래하는 암 치료법 개발에 유용하다』고 말하고 있다. 여러번에 걸친 실험에서 특정의 키나제의 양이 너무 많아지면 종양이 발생할 우려가 있으며, 더구나 관절염이나 다른 염증성의 자기면역 질환에서는 아주 반응성이 높거나, 과잉 반응하는 키나제가 관여하고 있다고 보고 있다. 동박사는 『이러한 키나제를 저해하는 방법을 찾아낸다는 발상은 뛰어난 것』으로 평가하고 있다.
프로테인키나제의 저해를 목적으로 하는 방법과는 달리, 이 새로운 기술에는 포스포릴기를 제공하는 분자와 그것을 받아들이는 단백 분자의 양쪽에 작용한다는 특징이 있다. 이번에 개발된 2기질유사체는 양쪽 분자에 동시에 결합해 프로테인키나제를 억제한다는 것이다.
동박사는 『가장 중요한 것은 이번 신기술이 특정의 프로테인키나제를 표적으로 하고 있는 사실이다. 다양한 질환 경로에서 어떤 역할을 담당하는 키나제는 수천 종류에 달한다. 저해 목표가 되는 특정 키나제를 선택하기 시작하는 것이 최대 문제』라고 말한다. 2기질유사체를 약간 변경하는 것만으로도 특정의 프로테인키나제를 저해할 수 있도록 디자인된 다양한 특정분자를 만들어 낼 수 있다고 말한다.
연구팀은 현재 인체내에서 치료효과를 발휘하는데 충분한 시간을 지속할 수 있도록 이 유사체를 개량시킬 계획이다. 이번 연구는, 미국립보건원연구소 및 Burroughs Wellcome社의 지원을 받아 실시되었다. 연구팀은 현재 이 2기질유사체에 대한 특허를 신청 중이다.