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세포 내에서 일어나는 저분자의 상호작용 관찰할 수 있어

Seeing small-molecule interactions inside cells

세포 내 단백질들은 지속적으로 서로 간 상호작용을 통해 다양한 작업을 수행한다. 새로운 질병 치료법 개발을 위해 연구자들은 이런 상호작용을 저분자로 조절하기 위해 노력하고 있다. 미국 연구진은 약물이 세포 내에서 단백질-단백질 상호작용을 어떻게 조절하는지를 보여줄 수 있는 방법을 개발했다고 최근 보고했다. 관련 연구는 ACS Analytical Chemistry 지에 게재되었다(DOI: 10.1021/acs.analchem.8b03476).

단백질 간 상호 작용을 조절할 수 있는 능력은 질병 치료에 있어 강력한 도구가 될 수 있다. 예를 들어, 다발성 골수종 치료에 사용되는 lenalidomide라는 저분자 약물은 cereblon과 Ikaros라고 하는 두 단백질에 동시에 결합함으로 암세포 기능을 방해한다. 과학자들은 이 같은 활성을 연구하기 위해 여러 가지 형광-기반 에세이를 개발해 왔었다. 하지만 연구진은 살아있는 세포 내에서 검출하기 어려운 형광 내 작은 변화에 의존하고 했었다. 연구진은 저분자가 세포 내에서 단백질이 상호작용을 했을 때, 강하고 쉽게 관찰 가능한 형광 신호를 만들어내는 새로운 방법을 고안했다고 밝혔다.

연구진은 이번 에세이를 개발하기 위해 lenalidomide, cereblon, Ikaros 사이의 알려진 상호작용을 이용했다고 말했다. 연구진은 cereblon과 Ikaros를 생산하기 위해 유전적으로 조작된 사람 세포를 이용했으며 각각의 단백질에 녹색 형광 단백질(GFP)을 부착했다. 또한 연구진은 각각의 단백질이 서로 결합할 수 있도록 해당 단백질 서열을 4개 또는 6개 정도 첨가했다. 이런 방식으로 cereblon과 Ikaros는 상호작용을 했으며, GFP 신호는 크게 증폭되었다. 세포에 Lenalidomide가 없을 경우에는 GFP가 포함된 수 천 개의 응집이 일어나므로 매우 강력하고 밝은 녹색 형광이 관찰되었다. 하지만 저분자가 이들 단백질의 상호작용을 약화시키면 형광 밝기가 줄어든다고 보고했다. 세포 내에서 이들 단백질 상호작용을 감지할 수 있는 능력은 약물을 검색하는데 도움이 될 수 있다고 연구진은 덧붙였다.

관련연구자: Xiaokun Shu

관련기관: Cardiovascular Research Institute, University of California

본문키워드(한글): 약물 개발, 신약, 형광, 에세이 개발

본문키워드(영문): drug development, new drug, fluorescence, assay development

국가: 미국

원문출판일: 2018-12-12

출처: https://phys.org/print463838639.html