KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • News

News

(왼쪽부터) 생명과학과 김학성 교수, 김홍식 박사

< (왼쪽부터) 생명과학과 김학성 교수, 김홍식 박사 >

 

암을 부작용 없이 효과적으로 치료하기 위해서는 약물을 암세포에 특이적으로 전달할 수 있는 기술이 필요하다단백질로 구성되어 있는 단백질 조립체는 암 치료를 위한 약물 전달에 널리 활용되고 있다단백질 조립체를 약물 전달에 이용하기 위해서는 암세포를 인식하는 단백질과 암세포를 사멸시키는 약물을 단백질 조립체에 효과적으로 접합시키는 기술즉 기능화(functionalization) 기술이 필수적이다그러나단백질 조립체의 경우 기능화 과정이 매우 복잡하고효율이 낮으며대부분 작은 크기의 화학 약물(chemical drug)의 적용에만 한정되어 실제 사용에 많은 제약이 있었다. 

우리 대학 생명과학과 김학성 교수 연구팀이 암세포에 특이적으로 약물을 전달할 수 있는 클라트린 조립체를 개발했다고 14일 밝혔다. 

생체 내 클라트린이라는 단백질 조립체는 세포 안에서 자가조립(self-assembly)되어 물질을 효율적으로 수송(endocytosis)한다클라트린 조립체는 먼저 3개의 중쇄(heavy chain)와 3개의 경쇄(light chain)가 결합하여 트리스켈리온(triskelion)이 만들어지고이후 트리스켈리온이 자가조립 되어 형성된다연구팀은 이에 착안하여암세포에 특이적으로 약물을 전달하기 위해 암세포 인식 단백질과 독소 단백질의 기능화가 용이하도록 클라트린 사슬을 설계하였고이를 이용하여 새로운 형태의 클라트린 조립체(clathrin assembly)를 얻었다. (그림 1) 

그림 1. 연구팀이 개발한 클라트린 조립체 모식도

< 그림 1. 연구팀이 개발한 클라트린 조립체 모식도 >

 

개발된 클라트린 조립체는 원 포트 반응(one-pot reaction)으로 두 종류의 단백질(암세포 인식 단백질과 독소 단백질)을 동시에 높은 효율로 접합시킬 수 있어향후 약물 전달백신 개발 및 질병 진단 등을 포함한 생물 의학 분야에서 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 

이번 연구에서는 대표적인 종양 표지자인 상피세포성장인자수용체(EGFR)를 인식하는 단백질을 사용하여암세포에 특이적으로 약물을 전달할 수 있었다. EGFR을 인식하는 단백질로 기능화된 클라트린 조립체는 결합증대 효과(avidity effect)로 인해기존보다 무려 900배 이상 향상된 결합력을 보였다연구팀은 이를 기반으로독소 단백질을 연결한 클라트린 조립체를 세포에 처리했을 때정상 세포에는 영향이 없으나 암세포만 효과적으로 사멸시킨다는 것을 확인했다. 

우리 대학 생명과학과 김홍식 박사가 제저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 `스몰(Small)'에 지난 2월 22일 자 19권 8호에 출판됐으며표지 논문으로 선정됐다. (그림 2) (논문명 Construction and Functionalization of a Clathrin Assembly for a Targeted Protein Delivery) 

그림 2. 국제 학술지 '스몰' 표지논문 그림

< 그림 2. 국제 학술지 스몰 표지논문 그림 >

 

저자인 김홍식 박사는 "클라트린은 기능화가 어렵고 포유류의 세포로부터 추출해서 얻었기 때문에 실질적인 적용이 제한되었다라며 이번 연구에서 새로 설계한 클라트린 조립체는 한 번의 반응으로 서로 다른 두 종류의 단백질로 기능화할 수 있고대장균에서 생산 가능하여생물 의학 분야에서 광범위하게 활용될 수 있는 단백질 조립체 응용 기술이 될 것이다라고 말했다. 

 

한편 이번 연구는 한국연구재단 글로벌박사양성사업과 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

 

 

List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
30 [강창원, 서연수 교수님, 팔린다 박사님] 논문 Nucleic Acids Research 게재 생명과학과 2023.02.17 338
29 [김진우 교수님] 새로운 세포핵 단백질의 이동 루트 발견​ 생명과학과 2023.02.28 369
28 [김진우 교수님, 민광욱 박사님] 왼쪽 눈이 본 것을 오른쪽 뇌가 알게 하라​ 생명과학과 2023.03.02 489
» [김학성 교수님, 김홍식 박사님] 암세포에만 약물 전달 가능한 클라트린 조립체 개발​ 생명과학과 2023.03.15 378
26 [한용만, 허원도 교수님] 광유전학적으로 인슐린 분비 조절성공…인간 전분화능 줄기세포 유래 췌도 오가노이드 개발 생명과학과 2023.03.24 494
25 [정인경 교수님] 암, 노화 등에 미치는 게놈 3차 구조의 신규 원리 발견​ 생명과학과 2023.04.10 341
24 [김찬혁 교수님] 말기 고형암 표적 2세대 면역치료제 개발​ 생명과학과 2023.04.20 388
23 [허원도 교수님] RNA 유전자 가위 기술로 코로나바이러스 싹둑 생명과학과 2023.05.04 444
22 [정인경 교수님] 파킨슨병 발병 3차원 게놈 지도 최초 제시​ 생명과학과 2023.05.08 432
21 [김찬혁 교수님] 6월 ‘이달의 과학기술인상’ 수상 생명과학과 2023.06.08 274
20 [전상용, 조병관 교수님] 나노입자로 염증부터 면역치료까지 가능 생명과학과 2023.06.21 402
19 [이승재 교수님] 생체 에너지 발전소 부산물로 병원균 감염 제어​ 생명과학과 2023.07.11 272
18 [정인경 교수님] 인공지능 기반 대장암 3차원 게놈 지도 최초 해독​ 생명과학과 2023.07.25 180
17 [정원석 교수님] 아동 학대로 인한 정신질환 발병 원인 최초 규명​ 생명과학과 2023.08.01 285
16 [전상용 교수님] 탄수화물 나노입자로 염증성 장 질환 치료하다​ 생명과학과 2023.08.02 264
15 [정현정 교수님] 유전자 가위와 약물로 동시에 암을 잡는 신약 개발 생명과학과 2023.08.03 653
14 [김학성 명예교수님] 2023 효소공학상(Enzyme Engineering Award) 수상​ 생명과학과 2023.08.24 228
13 [김윤기 교수님] 새로운 단백질 번역기전 규명 file 생명과학과 2023.10.12 433
12 [김윤기, 조원기 교수님] 비정상 단백질 처리에 관여하는 새로운 인자 발견 생명과학과 2023.10.12 246
11 [김재경 교수님] 포스코 사이언스 펠로십 선정​ 생명과학과 2023.10.18 284
Board Pagination Prev 1 ... 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Next
/ 22