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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)

    <Grin2b 점돌연변이 생쥐의 비정상적 전기생리학적 특징과 특정시기의 NMDAR 활성을 통한 이상 회복> 1. 배경지식 소단위 단백질 GluN2B를 포함하고 있는 NMDA 수용체는 시냅스 장기 약화 (Long-term depression) 등 시냅스 가소성에 중...
    Date2020.05.29 By생명과학과 Views496
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  2. 박하람 (시냅스뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

    1. 배경지식 시냅스는 다양한 단백질의 집합체입니다. 시냅스의 정상발달을 위해서는 단백질들이 적재적소에 발현하여 단백질간의 적절한 상호작용이 있어야합니다. 시냅스 형성 초기에 이와 같은 중요한 역할을 하는 단백질에는 시냅스...
    Date2020.04.30 By생명과학과 Views628
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  3. 송유향, 황양선 (감각처리연구실, 이승희 교수님)

     <소마토스타틴 (SST)의 작용 메커니즘을 나타낸 모식도 (좌)와 소마토스타틴 처리에 의한 시각 인지 능력 향상 효과(우)> 1. 배경지식 소마토스타틴은 시상 하부에서 뇌하수체 성장 호르몬의 분비를 억제하는 신경펩타이드로 처...
    Date2020.04.30 By생명과학과 Views580
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  4. 김경덕 (시냅스 뇌질환 연구실, 김은준 교수님)

     <전시냅스 단백질PTPσ에 의한 NMDA 수용체 안정성 조절 > 1. 배경지식 시냅스는 3,000 개 이상 종류의 단백질이 적절한 위치에 적절한 양 만큼 위치해야 제대로 기능할 수 있는 대단히 복잡한 구조체입니다. 시냅스가 형성되기 위해서...
    Date2020.03.18 By생명과학과 Views1053
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  5. 김성수(바이오이미징&광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    그림1. monSTIM1의 활성화 개념 그림설명(좌), 빛 세기에 대한 세포 내 칼슘 활성도(우) 그림2. 비침습적 광조사를 받고 있는 쥐 (좌), 빛 자극에 따른 칼슘 신호 마커, c-Fos발현 (우) <빛의 민감도를 증가시킨 monSTIM1의 활성화를 통한 ...
    Date2020.02.03 By생명과학과 Views1242
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  6. 서예지 (바이오이미징&광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    <그림. 1> Graphical Abstract: 광유도 TrkB 수용체의 국소활성화를 통한 신경세포의 극성화 <그림. 2> 광유도 TrkB 수용체의 국소활성화에 의한 액틴파 형성 및 축삭 단백질의 축적 1. 배경지식 신경세포는 발달...
    Date2019.12.26 By생명과학과 Views1408
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  7. 유다슬이 (바이오이미징 & 광유전학 연구실, 허원도 교수님)

    <그림 1> 항체조각과 Optobody 모식도 <그림 2> 광활성화된 항체에 의한 항원의 비활성 및 기능 억제 1. 배경지식 항체는 면역반응의 핵심 물질이며 질병 치료제로도 사용 중에 있습니다. 항체를 직접적인 질병 치료...
    Date2019.12.26 By생명과학과 Views1369
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  8. 김기정 (에피제네틱스 구조생물학 연구실, 송지준 교수님)

    <알데히드-알코올 탈수소효소의 구조 및 기능적 연구 > 1. 배경지식 박테리아에 널리 보존되어 있는 알데히드-알코올 탈수소효소(AdhE)는 발효과정에 관련된 효소이다. 알데히드-알코올 탈수소효소는 두 개의 도메인, 알데히드 탈수소효소와 알코...
    Date2019.10.21 By생명과학과 Views1687
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  9. 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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  10. 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 Views2939
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  11. 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...
    Date2019.04.03 By생명과학과 Views2476
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  12. 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 Views2786
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  13. 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 Views2230
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  14. 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...
    Date2019.02.07 By생명과학과 Views2931
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  15. 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 Views1866
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  16. 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 Views2447
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  17. 유병준 (바이오나노의약 연구실, 전상용 교수님)

    < 펩타이드-항체 복합체 구성 및 항암 작용기작 > 1. 배경지식 펩타이드의약품이란, 약 40여개 이하의 아미노산으로 이루어진 물질로 주로 화학적인 합성을 통해서 생산하는 의약품을 말합니다. 펩타이드의약품은 질병 관련 표적에 ...
    Date2019.01.09 By생명과학과 Views2887
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  18. 신안나 (행동유전학 연구실, 김대수 교수님)

    <졸음 행동 모델 제작과정과 T타입 칼슘채널 결핍 마우스 모델의 졸음행동 차이분석> 1. 배경지식 일반적 수면 행동에 비해 졸음행동은 관련 연구가 면밀히 진행되지 않았다. 높은 칼로리의 식품 섭취는 수면을 유도하고, 마우스 ...
    Date2018.12.19 By생명과학과 Views2766
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  19. 유이슬 (생체분자공학 연구실, 김학성 교수님)

    <합리적 설계가 가능한 핵단백질 나노 입자와 암세포로의 표적화 및 치료 단백질 전달> 1. 배경지식 지난 수 십년 간 다양한 질병의 진행과 관련한 분자적 기작에 대한 연구 결과가 나오면서 세포 외부에 존재하는 생체 분자뿐만 아...
    Date2018.11.12 By생명과학과 Views2459
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  20. 전종철 (진핵세포전사 연구실, 김재훈 교수님)

    <효모 Set1 complex 의 H2B ubiquitylation 의존적 H3K4 methylation 기작> 1. 배경지식 핵산인 DNA와 단백질인 히스톤은 염색체의 기본 구성인자인 nucleosome을 이룹니다. DNA를 기반으로 하는 다양한 생명현상들 예컨데 DNA replication, DN...
    Date2018.10.24 By생명과학과 Views2538
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