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생명과학의 역사를 쓰는 사람들 Research Highlights

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인터뷰 유병준
논문 Byeongjun Yu, Dobeen Hwang, Hyungsu Jeon, Hyungjun Kim, Yonghyun Lee, Hyeongseop Keum, Jinjoo Kim, Dong Yun Lee, Yujin Kim, Junho Chung, and Sangyong Jon (2019) A Hybrid Platform Based on a Bispecific Peptide-Antibody Complex for Targeted Cancer Therapy. Angew. Chem. Int. Ed., 10.1002/anie.201811509 in press
한줄요약 펩타이드-항체 복합체를 이용한 항암치료제 개발
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< 펩타이드-항체 복합체 구성 항암 작용기작 >


1. 배경지식

   펩타이드의약품이란, 40여개 이하의 아미노산으로 이루어진 물질로 주로 화학적인 합성을 통해서 생산하는 의약품을 말합니다. 펩타이드의약품은 질병 관련 표적에 특이적 결합으로 인해 임상에서도 다양한 질병에 사용되어왔지만, 상대적으로 단백질의약품보다 작은 크기로 인하여 약물투여 신장을 통해 체내에서 빠르게 소실되는 한계점을 가지고 있습니다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 체내에서 오랫동안 머물 있는 항체와 결합을 시도하는 연구가 다양하게 진행되어 왔습니다.


2. 질문

  고형 치료에 있어서 조직침투성은 크기가 작을수록 유리하다고 알려져 있는데, 항체로 대표되는 단백질의약품은 크기로 인하여 조직에 깊이 전달되지 못하는 특징을 가지고 있습니다. 기존에 개발된 펩타이드와 항체의 결합체는 펩타이드의 체내 반감기를 증가시키는 데에는 성공하였으나, 펩타이드의약품의 작은 크기로 인한 조직침투성의 장점을 살리지는 못했습니다.


3. 발견

  연구에서는 펩타이드의약품의 장점인 조직침투성을 보존하고 단점인 짧은 체내 반감기를 개선하기 위하여, 항원-항체 결합력을 이용한 펩타이드-항체 복합체를 제안하고 가능성을 확인해보고자 하였습니다. 항원과 항체로서 일반적인 환경에서 체내에 존재하지 않고, 안전성이 확보되어 있으며, 쉽게 펩타이드에 표지가 가능한 화학물질인 코티닌과 코티닌 항체를 사용하였습니다. 그리고 주변에 과발현 되는 Extra domain B (EDB) 결합하는 펩타이드와 암에서 혈관 증식에 관여하는 Vascular endothelial growth factor (VEGF) 저해하는 펩타이드 그리고 코티닌 표지를 갖는 가지 표적에 특이적인 코티닌 표지 펩타이드를 합성하였습니다. 합성한 펩타이드를 코티닌 항체와 섞어서 쉽게 펩타이드-항원 복합체를 만들 있음을 확인하였고, 이어서 물질이 효과적으로 암의 성장을 감소시킨다는 것을 마우스를 이용한 동물실험을 통해 있었습니다.


4. 후속

  연구는 플랫폼 연구로서 다양한 펩타이드들의 조합을 통해 여러 질병에 대한 의약품 개발이 가능하다는 특징이 있습니다. 따라서, 다른 펩타이드 조합들을 플랫폼에 적용하여 다양한 전략의 의약품 개발이 가능할 지에 대한 후속 연구를 진행할 계획입니다.


5. 소감

  일반적인 펩타이드 의약품이나 항체 의약품과는 다른 형태를 가지고 있어서, 물질 준비하는 과정부터 물질의 특성을 확인하기 위한 실험까지 고민해야 요소들이 많았던 같습니다. 하지만, 그런 과정들을 통해 많은 것들을 배울 있는 기회가 되었던 같습니다.


6. 기타

  실험적인 부분뿐만 아니라 다양한 고민들에 대해서도 많은 도움과 격려 그리고 지원을 아끼지 않으신 전상용 교수님과 여러가지로 부족한 저와 함께 연구실 생활을 하면서 동고동락한 실험실 구성원분들께 정말 감사드립니다.


  1. 신왕용 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

     < NMDAR 활성을 통한 NGL-3 돌연변이 생쥐의 비정상적 행동과 전기생리학적 특징 회복 > 1. 배경지식 시냅스는 신경계의 가장 작으면서도 핵심적이고 기능적인 요소로 신경세포 간의 정보전달에 필수적인 구조입니다. 시냅스는 이온통...
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  2. 장성민 (에피제네틱스 구조생물학 연구실, 송지준 교수님)

    < Cryo Electrom Microscopy (Cryo-EM) 으로 규명한 DOT1L – 유비퀴틴 뉴클레오좀 복합체 구조 > < 정상적인 뉴클레오좀 (파란색, 녹색)과 비교했을 때, DNA가 풀려 사라지고 히스톤 2차 구조가 손실되는 불안정화 현상이 관찰됨 (빨강) > ...
    Date2019.04.19 By생명과학과 Views1455
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  3. 정창욱, 하승민 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

     <생후 7~21일 동안 memantine을 투여한 경우 Shank2 결손 생쥐의 사회성이 개선된다.> 1. 배경지식 자폐증은 어린 나이에 발병되는 신경발달장애 중 하나로 전 세계적으로 약 1%의 유병률을 보이며 최근 점점 환자 수가 증가...
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  4. 박진아 (대사신호전달 연구실, 김세윤 교수님)

    <흥분성 신경세포 특이적 IPMK 녹아웃에 의한 공포기억 소거증진 효과> 1. 배경지식 포유류에게 있어 다가오는 위협에 대응하여, 관련된 사건을 기억하고 적절한 반응을 하는 것은 생존에 매우 중요합니다. 또한 필요 이상으로 과도한 공포를...
    Date2019.03.28 By생명과학과 Views1437
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  5. 이윤정 (에피제네틱스 구조생물학 연구실, 송지준 교수님)

     <그림. MRG15 binding to ASH1L releases the autoinhibitory loop, and activates ASH1L histone methyltransferase activity> 1. 배경지식 DNA는 히스톤 H2A, H2B, H3, H4가 각각 한 쌍씩 8개로 결합해 이루어진 octamer에 감겨, 크로...
    Date2019.03.28 By생명과학과 Views1324
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  6. 김지훈 (바이오이미징 & 광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    <형광단백질을 이용한 실시간 small GTPase 단백질 센서의 개발과 생명연구의 적용 > (a) Schematic of ddFP-based small GTPase sensor. (b) (top) Schematic depiction of KRas (G-KRas) sensor construct. (bottom) Fluorescence images s...
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  7. 인선아 (진핵세포전사 연구실, 김재훈 교수님)

     <RNF20/40에 의한 열충격유전자 발현 조절 메커니즘> 1. 배경지식 진핵생물에서 DNA는 히스톤 단백질과 함께 ‘뉴클레오좀’이라는 단위로 존재합니다. 히스톤에는 Methylation, Acetylation, Phosphorylation, Ubiquityla...
    Date2019.02.07 By생명과학과 Views1049
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  8. 정현진 (바이오이미징 및 광유전학 실험실, 허원도 교수님)

    <광활성 Flp을 개발, 마우스 머리에 LED를 비추어 유전자 발현을 조절함> 1. 배경지식 유전자 기능 연구를 수행하는데 있어 가장 일반적인 방법인 유전자 변형 실험모델을 만드는 것은 많은 시간, 비용, 노력 등이 소요됩니...
    Date2019.01.24 By생명과학과 Views1355
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  9. 유병준 (바이오나노의약 연구실, 전상용 교수님)

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  10. 신안나 (행동유전학 연구실, 김대수 교수님)

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  11. 유이슬 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수님)

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  12. 전종철 (진핵세포전사 연구실, 김재훈 교수님)

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  13. 정화진, 박하람 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수)

    <Sexually dimorphic gene expression in Chd8-mutant mice> 1. 배경지식 자폐증은 1% 가량의 인류가 영향을 받는, 굉장히 큰 사회적 비용이 들어가는 정신질환입니다. 사회성 문제와 제한되고 반복적인 행동을 보이는 환자를...
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  14. 손준영 (생체리듬 연구실, 최준호 교수)

    <배고플 때 잠을 못 자는 이유: 아미노산 세린이 아세틸콜린 신호를 증진시켜 잠을 억제한다> 1. 배경지식 동물들은 성장과 신체의 다양한 대사 작용을 유지하기 위한 에너지와 영양소를 먹이로부터 얻으며, 굶게 되면 수면을 억제 ...
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  15. 허우성 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수)

    1. 배경지식 빛을 이용한 세포의 다양한 신호전달 조절은 물리, 화학적 방법보다 비 침습적이고 빠르기 때문에 세포 기능 연구에 매우 효과적으로 활용될 수 있습니다. 그러나, 지금까지는 주로 자연에 존재하는 광 스위치 단백질에 의존하였기 때...
    Date2018.07.30 By생명과학과 Views2369
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  16. 박은애 (식물학 연구실, 최길주 교수)

    <그림. 파이토크롬의 힘: 숲 속, 키 큰 나무 아래 그늘에 비추는 잠깐의 빛으로도 키 작은 식물은 푸르러진다> 1. 배경지식 파이토크롬B는 빛을 인지하여 식물의 발아, 새싹 발달, 개화 등을 조절하는 광수용체이다. 파이토크롬B가 식물의...
    Date2018.07.26 By생명과학과 Views2481
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  17. 장진호 (신경회로망 연구실, 한진희 교수)

     <그림> 전두엽-편도체 뇌신경회로는 포식자 냄새에 대한 생쥐의 본능적 공포 반응을 조절한다. 1. 배경지식 “공포 반응”은 사람과 동물이 위험한 상황에서 다치는 것을 막아주고 생존할 확률을 높여주는 유익한 생물학적 ...
    Date2018.07.26 By생명과학과 Views2283
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  18. 조혜연 & 김무준 (신경회로망 연구실, 한진희 교수)

    <공포 기억 회상 시에 기억과 관련 없는 세포가 단 1%라도 활성화 되면 기억 회상 능력이 떨어진다.> 1. 배경지식 해마의 치사회는 공간에 대한 기억을 저장하는 뇌 영역이다. 치매 환자들이 치상회에 비정상적으로 높은 활동을 보인다. 옵신 ...
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  19. 엄승민 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

    <Three chamber test for social interaction> 1. 배경지식 뇌의 신경 세포망에서 시냅스는 없어서는 안 될 핵심 요소이자 신경 세포들 사이에서의 중요한 소통을 담당하고 있습니다. 이러한 시냅스는 수많은 유전자들로 구성 되...
    Date2018.07.17 By생명과학과 Views2070
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  20. 최지헌 (신경발생학 연구실, 김진우 교수님)

    <그림. 망막 전구세포에서의 mTORC1 과활성이 세포주기 진행 및 신경세포 발생을 촉진하다.> 1. 배경지식 척추동물의 신경계는 발생과정에서 신경전구세포 (neural progenitor cell)가 분열(proliferation)을 반복하며 점차 신경세포...
    Date2018.07.10 By생명과학과 Views2074
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