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커큐민(curcumin)의 암 억제 효과 밝힐 단백질 구조 풀려

Crystal structure reveals how curcumin impairs cancer

미국과 중국 과학자들이 공동으로 향신료에서 발견되는 커큐민(curcumin)이 티로신 조절 키나아제2(DYRK2)에 결합한다는 것을 X-선 결정 구조를 통해 원자 수준에서 밝혀냈다고 보고했다. 연구팀은 커큐민이 DYRK2에 결합하여 키나아제의 기능을 억제함으로써 세포 증식이 저해되면서 암의 부담을 줄여준다고 설명했다. 관련 연구는 Proceedings of the National Academy of Sciences에 게재되었다(DOI: 10.1073/pnas.1806797115).

하지만 연구진은 커큐민이 암을 억제하는 유일한 답은 아니라고 선을 그었다. 일반적으로 커큐민은 몸 밖으로 빠르게 배출되기 때문에 효과적인 약물이 되기 위해서는 약물 변형을 통해 혈류에 들어가서 암을 표적으로 할 수 있을 만큼 오랫동안 머물러야 한다고 말했다.

이번 연구는 쥐 모델에서 커큐민이 DYRK2에 결합해서 DYRK2를 억제함으로써 프로테아좀(proteasome)의 장애를 야기하고 암을 줄여준다는 점을 밝혀낸 것이다.

연구팀은 커큐민은 지난 250년 이상 연구되어 왔지만, 이 물질이 키나아제에 결합할 수 있음을 보여주는 결정 구조는 발표된 적이 없다고 말했다. 예전에는 키나아제 IKK와 GSK3가 커큐민의 주요 표적이라고 믿어 왔지만, 140개의 패널 키나아제 억제제 프로파일링을 통해 커큐민과 DYRK2와의 결합이 IKK 또는 GSK3보다 500배 더 강력하게 억제 효과를 나타낼 수 있다고 연구팀은 말했다.

연구팀은 쥐의 암 모델과 세포 모델을 사용해서 커큐민이 DYRK2에 대한 선택적인 억제제이며 새로운 분자 표적이 화학 요법뿐 아니라 프로테아좀 억제제 내성에 적응한 암에 대해서도 유망한 항암제 잠재력이 있음을 확인했다고 말했다.

이번 연구 결과는 DYRK2-프로테아좀 억제에서 커큐민의 예기치 않은 역할을 밝혀낸 것으로 프로테아좀 조절제의 약리학적 조작으로 인해 치료가 어려운 트리플-네거티브 유방암(triple-negative breast cancer)과 다발성 골수증 치료에도 새로운 기회를 제공할 수 있을 것이라고 연구진은 기대했다.

연구팀의 향후 목표는 DYRK2를 타깃으로 이들 암을 치료할 수 있는 화학 물질을 개발하는 것이라고 말했다.

DYRK2 결핍은 프로테아좀의 활성을 저해하고 쥐 모델에서 암 증식 속도를 늦추었으며 종양의 양을 현저하게 감소시켰다고 연구팀은 말했다. FDA 승인을 받은 다발성 골수종 약물인 카르필조밉(carfilzomib)과 함께 커큐민을 사용했을 때 훨씬 더 높은 암 세포 사멸을 유발했으며 건강한 세포에는 영향을 덜 주었다고 말했다. 이는 DYRK2와 같은 프로테아좀 조절자와 프로테아좀 억제제의 조합은 부작용은 줄여주면서 항암 효과는 더 커지게 할 수 있어 향후 보다 많은 연구가 필요하다고 말했다.

관련연구자: Sourav Banerjee, Ph.D.

관련기관: UC San Diego School of Medicine, Peking University, Zhejiang University

본문키워드(한글): 커큐민, 키나아제, 억제제, 암, 항암

본문키워드(영문): curcumin, kinase, inhibitor, cancer, anticancer

국가: 미국

원문출판일: 2018-07-09

출처: https://phys.org/news/2018-07-crystal-reveals-curcumin-impairs-cancer.html