초록 ▼

□ 연구개요
∘ 포유류 단맛물질 prime detector인 low affinity GPCR hT1R2/hT1R3 활용기술을 기반으로 異種 미각물질로부터 hT1R2/hT1R3 positive allosteric modulator (PAMs)를 탐색하고 작용 분자모델을 도출하고자 하는 것으로, 궁극적으로는 미각 중추에서의 단맛 충족감을 유지시키면서 당 섭취저감을 유도할 수 있는 소재 개발을 목표

□ 연구 목표대비 연구결과
가. T1R2/T1R3 binding site가 다른 ligand별 PAMs 유사활성물질

□ 연구개요
∘ 포유류 단맛물질 prime detector인 low affinity GPCR hT1R2/hT1R3 활용기술을 기반으로 異種 미각물질로부터 hT1R2/hT1R3 positive allosteric modulator (PAMs)를 탐색하고 작용 분자모델을 도출하고자 하는 것으로, 궁극적으로는 미각 중추에서의 단맛 충족감을 유지시키면서 당 섭취저감을 유도할 수 있는 소재 개발을 목표

□ 연구 목표대비 연구결과
가. T1R2/T1R3 binding site가 다른 ligand별 PAMs 유사활성물질 탐색
∘ Extracellular ATD, T1R2 TMD, T1R3 TMD에 각각 결합하는 ligand sucralose, aspartame, cyclamate 각 미각신호 증폭 異種 미각물질 선발
나. PAMs 유사활성 물질의 수용체 작용특성
∘ 결합부위가 서로 다른 ligand, sucralose, aspartame, cyclamate 미각신호 공통 증폭 異種 미각물질(Q03N, Q04N, O43S, MP300, R568)의 각 ligand concentrationresponse curve EC₅₀ 및 최대반응에 미치는 영향분석을 통해 ligand affinity 증가 또는 수용체 기능적 변화 유도 여부 평가
∘ Q03N, Q04N, O43S, MP300, R568의 농도 증가에 따라 sucralose (0.001-10 mM), aspartame (0.003-5 mM), cyclamate (0.003-30 mM) 각 concentration-response curve는 left-shift 및 최대반응 증가양상을 나타내었으며, 활성이 가장 강한 Q04N(10 uM)은 sucralose, aspartame, cyclamate 각 ligand dose-response curve EC₅₀를 0.22, 0.74, 2.68 mM에서 0.13, 0.50, 1.89mM로 각각 left shift, 최대반응(ΔF/F₀)은 각각 1.08, 0.96, 1.11에서 1.53, 1.58, 1.57로 상승시킴. 따라서 이들 물질은 ligand affinity 상승 뿐 아니라 수용체의 기능적 반응 증가에 관여하는 것으로 추정
다. PAMs 유사활성물질의 단맛 증강 부위
∘ hT1R2/hT1R3와 mT1R2/mT1R3는 ligand 결합 point amino acid 차이로 각 ligand 결합특성 다름. human과 mouse chimera 수용체를 이용한 활성소재 결합부위 확인
∘ Q04N의 D-Trp 미각신호 증강효과는 hT1R2+mT1R3에서, Q03N, Q04N, O43S, R568, MP-300의 효과는 mT1R2+mT1R3에서 유의적 감소, Q04N는 T1R2, T1R3 subunit, 그 외는 T1R2 subunit을 통해 작용하는 것으로 추정
∘ T1R3 point mutant (S640A, H641A, R723A, S729A, F778A, L782A)에서 D-Trp+ Q04N concentration-response curve는 H641A, S729A에서만 left shift로 변화하여 H641, S729 관여, 그 외 S640, R723, F778 무관으로 추정
라. PAMs 유사활성과 물질 구조 상관성 분석
∘ Q04N 유도체와 유사 특성을 갖는 화합물의 hT1R2/hT1R3 미각신호에 미치는 영향을 평가하였으나 Q04N 보다 뛰어나 활성물질은 확인되지 않음
마. 도출 결과를 근간으로 PAMs 유사활성물질 작용 분자모델 도출

□ 연구개발결과의 중요성
∘ 異種 미각 천연물소재로부터 단맛물질의 hT1R2/hT1R3 수용체 binding affinity 증폭 및 수용체 최대 반응 증폭 후보소재를 발굴하고 작용 모델을 제시함으로써 단맛 충족감을 유지하면서 당 섭취 저감을 목표하는 사회적 현안 해결에 기여
∘ 단일 미각수용체에 multiple binding site 존재라는 새로운 원리에 기반을 둔 이론을 바탕으로 차세대 지식 창출에 중요한 시발점 제공
∘ 미각인지 조절 및 관련 소재개발과 관련된 새로운 표적 미각인지 경로를 제공함으로써 학문적 파급효과 기대
∘ 차세대 생명공학산업에 활용될 수 있는 고부가가치 미각인지조절 소재 개발에 필요한 기술적 파급효과 창출

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 5
• 가. T1R2 및 T1R3 target PAMs 유사활성물질 탐색 ... 5
• 나. 단맛 ligand PAMs 유사활성 물질의 수용체 결합특성 분석 ... 9
• 다. PAMs 유사활성물질의 단맛 증강 기전 분석 ... 13
• 라. PAMs 유사활성과 물질 구조 상관성 분석 ... 16
• 마. PAMs 유사활성물질 작용 분자모델 도출 ... 18
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 18
• 4. 참고문헌 ... 19
• 5. 연구성과 ... 20
• 대표적 연구실적 ... 22
• 끝페이지 ... 26