초록 ▼

연구개요
Thiol 작용기를 갖는 친핵성 프로브를 이용한 효율성을 높인 화학반응성 기반의 생리활성 천연물 발굴 방법을 개발하고자 함. 생리활성 자체가 아닌 생리활성 천연물들 중 친전자성 성질을 갖는 것들과 선택적으로 반응하는 프로브를 이용하여 천연물을 탐색하는 연구 방법이 최근 소개되고 있음. 하지만 HTS(high-throughput screening) 방법을 이용하여 생리활성을 검색할 수 있는 기존의 생리활성 기반의 탐색법에 비교하여 명확한 한계가 있으나, 이를 보완한 효율적인 탐색법을 개발하고자 함. 화학적 안정성이 뛰어

연구개요
Thiol 작용기를 갖는 친핵성 프로브를 이용한 효율성을 높인 화학반응성 기반의 생리활성 천연물 발굴 방법을 개발하고자 함. 생리활성 자체가 아닌 생리활성 천연물들 중 친전자성 성질을 갖는 것들과 선택적으로 반응하는 프로브를 이용하여 천연물을 탐색하는 연구 방법이 최근 소개되고 있음. 하지만 HTS(high-throughput screening) 방법을 이용하여 생리활성을 검색할 수 있는 기존의 생리활성 기반의 탐색법에 비교하여 명확한 한계가 있으나, 이를 보완한 효율적인 탐색법을 개발하고자 함. 화학적 안정성이 뛰어나고 일정 조건하에서 친전자성 천연물과 선택적 반응성이 뛰어난 프로브를 개발하고 특이적 반응조건을 개발하여 실제 친전자성을 띄는 생리활성 천연물을 발굴하고자 함.

연구 목표대비 연구결과
● pK_a 값에 기반하여 thiol이 친전자성 물질과 반응하기 위해 thiolate 로의 이온화 경향이 큰 probe를 디자인하고 합성함
● Thiolate와 친전자성 천연물의 반응의 pH 및 염기 종류 최적화하였음
● Thiolate가 이량체화하여 disulfide가 되어 반응에 참여하지 못하는 현상을 줄이기 위하여 반응의 지속 시간동안 용기 내의 산소를 제거하거나 불활성화할 수 있는 반응조건 결정
● Thiolate 간의 반응보다 친전자성 화합물과 더 많이 반응할 수 있는 반응조건 결정
●1차년도에 개발한 프로브와 반응조건을 이용하여 다양한 종류의 모델 컴파운드(β-lactam, α, β-unsaturated carbonyl 등)와 질소 기체 퍼징 없이 반응시켜 효율성 검증함
●친전자성 천연물로 알려져 있으나 프로브와 반응성이 없는 것으로 알려진 화합물들과의 반응 검증함
●1차년도에서 개발한 반응조건에 기반하여 제조한 반응시약의 cocktail을 이용해 대량검색법이 가능하도록, 96-well에서 반응을 시험 및 질량분석기를 이용해 검증

연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
○ 천연자원으로부터의 생리활성 물질 발견 속도가 감소하고 산업계에서 합성 물질위주의 신약 개발 전략을 추진하고 있는 추세이지만 천연물은 여전히 가장 신약 혹은 인간 생활에 유용한 물질의 가장 유망한 원천임. 생리활성 기반의 천연물 연구는 지나치게 우연(serendipity)에 의해 좌우되며, 생리활성 물질의 양이 적을 경우 스크리닝 과정에서 빛을 보지 못하고 묻히는 경우가 많아 효율이 떨어짐. 새로운 환경에서 서식하는 새로운 원천생물에 관한 연구를 통한 새로운 화학구조의 천연물 발굴속도도 느려지는 추세임. 생리활성 천연물을 효과적으로 찾아낼 수 있는 다른 방법개발의 필요성은 매우 큼. 이러한 경향에서 제시된 화학적 프로브를 이용한 천연물 스크리닝방법은 다른 연구방법의 맹점을 보완할 것으로 기대하였으나, 효율성 문제가 선결되어야 함. 본 연구를 통해서 친전자성 천연물을 효율적으로 찾아내는 HTS에 준하는 방법을 도출한다면, 그동안 추출물 속에서 빛을 보지 못했던 친전자성 천연물들의 재발견을 가속화할 수 있을 것으로 기대함. 친전자성 천연물들은 친핵성을 가지는 약물타겟 단백질과의 선택적이고 강력한 상호작용을 통해 생리활성을 강하게 나타내는 경우가 많으므로, 생리활성 천연물의 발굴 확률을 더욱 높여 천연물 연구에 새로운 분야를 개척할 수 있을 것으로 기대함.
○ 현재의 방법에 머무르지 않고 다른 분석기술과 접목하여 기술적 학술적 진보를 이루는데 발판이 될 것으로 기대함. 최적화된 프로브 구조와 반응조건의 효율화는 추후에 고체상 반응법과 연결하여 MS 분석을 거치지 않고 즉시 반응물의 화학구조를 탐색할 수 있는 방법으로 발전시킬 수 있을 것으로 기대함. 또한 현재 브롬원자의 특이한 동위원소 조성을 이용하여 MS 분석의 도움을 받아 반응성을 판독하고 있으나, 형광 프로브 등을 이용하여 더 빠른 반응성을 판독하는 기술 등의 개발에 발판이 될 것으로 기대함.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 7
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 7
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 8
• 3) 목표 달성 수준 ... 8
• 4) 목표 미달 시 원인 분석(해당 시) ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 9
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 10
• 6. 참고문헌 ... 10
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 11
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 12
• 끝페이지 ... 22