초록 ▼

전 세계적으로 심각한 문제를 야기하고 있는 다수의 질환인 골다공증에 대한 새로운 치료가능성을 연구하기 위하여 외부 칼슘의 농도에 따라 부갑상선 호르몬 (PTH)의 분비를 조절하는 칼슘감지수용체(CaS)에 대한 Aequorin기반 luminescence based HTS 요소기술을 활용한 스크리닝 기술개발을 목표로CaS 수용체에 대한 세포 신호전달 스크리닝 기술을 개발하고, 이를 활용하여 CaS와 관련된 의약개발 연구를 지원하고, 향후 다양한 약물수용체 의약개발 연구에 적용하고자 하는 것을 본과제의 목표로 하였다.
CaS를 포괄

전 세계적으로 심각한 문제를 야기하고 있는 다수의 질환인 골다공증에 대한 새로운 치료가능성을 연구하기 위하여 외부 칼슘의 농도에 따라 부갑상선 호르몬 (PTH)의 분비를 조절하는 칼슘감지수용체(CaS)에 대한 Aequorin기반 luminescence based HTS 요소기술을 활용한 스크리닝 기술개발을 목표로CaS 수용체에 대한 세포 신호전달 스크리닝 기술을 개발하고, 이를 활용하여 CaS와 관련된 의약개발 연구를 지원하고, 향후 다양한 약물수용체 의약개발 연구에 적용하고자 하는 것을 본과제의 목표로 하였다.
CaS를 포괄하는 약물수용체와 관련된 필수적인 연구 시스템은 수용체-리간드 작용, 수용체-수용체 또는 수용체-G 단백질 상호작용, 세포내 수용체 기능연구들로 대표되는데 기술상의 여러가지 문제점으로 인하여 국내에서 HTS 의약 스크리닝 시스템에 도입이 매우 어려운 실정이며 실험 데이터의 신뢰도 또한 매우 낮은 상태로 신뢰성 있는 연구시스템의 구축이 요구된다. 현재까지 약물수용체 부문의 연구에 해외선진제약사들을 중심으로 광범위하게 운용되어 온 형광표지를 이용한 칼슘신호전달 실험은 최근 5년 사이에 luminescence를 활용하는 방향으로 급선회하고 있는데 그 이유는 화합물들에 의한 형광간섭 효과때문이다. 이에 본 연구팀에서는 국내 최초로 2009년 3월 미국 PerkinElmer사로부터 사용 실시권을 획득한 특허 세포주인 AequoScreen® 모체세포 HEK293aeq (ES-000-A30)를 사용하여 CaS 수용체에대한 세포 내 칼슘신호전달 연구를 수행하였다.
이러한 Aequorin 기반기술을 활용하여 1차년도에 한국화합물은행 대표화합물 6,800개 화합물에 대한 1차 스크리닝을 완료하였다. 도출된 5개의 히트 화합물과 추가로 검색한 화합물로부터 연계된 총 7개의 화합물들 중 신규로 합성한 KO-202515는 30 nM의 길항제 활성을 나타내었다. 또한 신규로 1,033개의 화합물을 약물수용체 집중형 라이브러리로 확보하여 2차년도에 1차 및 2차에 걸쳐 스크리닝을 수행하고 추가로 도출된 45개 화합물에 대한 agonist 활성과 길항효과 비교연구가 진행되었으며 이들로부터 선도 물질을 도출하고 부분적인 동물실험을 연세대 의대 연구팀의 지원으로 수행하였다. 3차년도에는 Asinex 사 190종 화합물 라이브러리에 대한 추가 약효검색 실험을 수행하고 형광표지 수용체 결합실험에 대한 사전 연구를 진행하였다. 본 연구로 도출된 CaS 길항제 히트화합물은 지금까지 보고된 골다공증관련 의약 후보물질과 비교하여 구조나 특허성면에서 매우 우수하다고 판단되어 공동연구를 수행한 한국화학연 구원 의약화학연구팀과 특허출원에 대한 논의를 진행하고 있으며 동물실험 결과가 확인 되는대로 추가 연구 및 의약개발 연구과제로의 진입을 계획하고 있다.
본 과제는 국내 최초로 국제특허기술인 Aequorin 기반기술을 적용한 CaS수용체 기능연구 시스템을 활용 하여 한국 화합물은행 및 국내 의약화학 연구팀과의 공동연구를 통하여 약물 수용체 관련 치료물질 개발을 위한 선도물질 및 후보물질 도출에 기여하고 향후 범국가적인 약물수용체관련 신물질개발 연구의 공동기반기술을 지원할 수 있다는 면에서 의미가 크며, 특히 CaS등의 약물 수용체 관련연구는 생체 기능정보를 바탕으로 스크리닝을 가능하게 하는 대표적인 연구 성과로서 현재 국내에서 취약한 이러한 분야의 연구개발을 통하여 향후 도출되는 수용체 신약 타겟들에 대한 효과적인 의약 스크리닝 연구기술로 발전 시킬 수 있을 것으로 판단된다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내·외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 9
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 9
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 10
• Ⅲ. 연구성과 ... 11