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미국, 항암 효과가 있는 새로운 펩타이드 개발

Biologists' new peptide could fight many cancers

미국 MIT 과학자들은 일부 형태의 림프종, 백혈병 및 유방암을 비롯한 여러 유형의 암이 생존하는데 필요한 주요 단백질을 파괴하는 새로운 펩타이드를 고안했다고 보고했다. 연구진이 개발한 펩타이드는 Mcl-1이라는 단백질을 표적으로 하고 있다. Mcl-1 단백질은 암세포가 DNA 손상 때문에 유발되는 세포 자살을 피할 수 있게 도와주는 역할을 한다. Mcl-1을 차단함으로써, 이번에 개발된 펩타이드는 암세포가 프로그램된 세포 사멸이 되도록 강제할 수 있다. 관련 연구는 PNAS에 게재되었다. (http://www.pnas.org/content/115/5/E886)

펩타이드는 약물로 사용하기에는 너무 불안정하다고 알려져 있다. 따라서 이번 연구는 펩타이드를 안정화하고, 타깃 세포에 펩타이드 약물이 들어갈 방법을 개발한 것이다.

유망한 타깃

Mcl-1 단백질은 프로그램된 세포 사멸이나 세포 사멸을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려진 5 개의 단백질 군에 속해 있다. 이들 단백질 각각은 여러 종류의 암에서 과민성을 보인다고 알려져 있다. 이들 단백질은 세포 사멸 차단(apoptotic blockade)"이라고 불리는 것을 형성한다. 이 형태는 세포들이 세포 사멸을 유발하는 DNA 손상을 경험했을 때조차도, 세포가 세포 사멸을 겪지 못하게 한다. 이를 통해 암세포는 생존하게 되며, 확인되지 않은 상태에서 증식이 이루어질 수 있다. DNA를 손상하는 화학 요법 약물에 세포가 내성을 갖게 되는 중요한 이유로 보인다.

연구진은 Mcl-1이 여러 가지 암에서 과발현되기 때문에, 많은 제약 회사에서도 Mcl-1을 표적으로 약물을 개발하고 있다고 말했다. 하지만 Mcl-1과 표적 단백질의 상호작용이 20-25개의 아미노산으로 이루어지기 때문에, 이들 상호작용을 저분자로 차단하기가 기술적으로 어려운 점이 있다.

하지만 펩타이드 약물은 Mcl-1과 단단히 결합하기 때문에 세포 내에서 이루어지고 있는 결합 파트너의 상호작용을 막을 수 있다. 따라서 연구진은 Mcl-1에 선택적으로 결합하는 펩타이드를 디자인하기 위해 수년 동안 노력해 왔다고 말했다. 이를 통해 연구진은 유망한 펩타이드 후보자를 찾았지만 새로운 문제가 생겼다고 말했다. 그것은 펩타이드가 세포 안으로 침투하는 것이 어렵다는 점이다. 이를 극복하기 위해 연구진은 펩타이드를 스테이플링(stapling) 하는 방식으로 펩타이드를 안정화할 수 있었고, 세포 안으로도 침투할 수 있었다고 말했다. 더욱이 펩타이드의 스테이플링은 Mcl-1과의 상호작용을 강화했을 뿐 아니라 특이성도 높일 수 있었다고 연구진은 말했다.

암세포 살해

연구진은 개발한 펩타이드 중에서 상위 2개를 선택해서, 이들 펩타이드가 암세포에 어떤 영향을 주는지 조사했다. 연구진은 추가로 약물을 투여하지 않아도, 억제제는 암세포를 스스로 죽일 수 있음을 발견했다고 보고했다. 또한, Mcl-1 억제제가 매우 선택적이며 단백질 계열의 다른 구성원에 의존하는 세포는 죽이지 않는다는 것도 발견했다고 보고했다.

연구진은 약물이 특정한 암과 싸우는 데 있어 얼마나 효과적인지, 펩타이드가 다른 약물과 사용했을 때 보다 효과적인지, 1차 약물로 사용해야 하는지, 암세포가 다른 약물에 내성이 생겼을 때 사용해야 하는지에 대한 것들은 더욱 많은 연구가 필요하다고 설명했다.

관련연구자: Amy Keating

관련기관: MIT

본문키워드(한글): 펩타이드, 스테이플링, 암, 약물 개발, 단백질 단백질 상호작용

본문키워드(영문): peptide, stapling, cancer, drug development, protein protein interaction

국가: 미국

원문출판일: 2018-01-16

출처: https://phys.org/print435307578.html