초록 ▼

■ 연구의 목적 및 내용
연구목적
본 과제는 천연물 기반 외인성 대사물질의 약동학 지식정보시스템을 구축하고, 이를 활용하여 인체내 주요 장기에서의 화학적 제 3의 유도체로의 변환 및 변환된 대사물질을 규명하기 위한 천연물 대사변환 예측모델을 개발하여 새로운 신약 개발과 함께 기존 약물의 약리 특성 분석에 활용하며, 정교한 MCMT 가상인체모델 구축에 활용함.

연구방법
● 천연물 기반 외인성 대사물질의 약동학 지식베이스, 장내 미생물 데이터베이스, 개인별 유전체정보 데이터베이스, 오믹스 데이터 등의 통합

■ 연구의 목적 및 내용
연구목적
본 과제는 천연물 기반 외인성 대사물질의 약동학 지식정보시스템을 구축하고, 이를 활용하여 인체내 주요 장기에서의 화학적 제 3의 유도체로의 변환 및 변환된 대사물질을 규명하기 위한 천연물 대사변환 예측모델을 개발하여 새로운 신약 개발과 함께 기존 약물의 약리 특성 분석에 활용하며, 정교한 MCMT 가상인체모델 구축에 활용함.

연구방법
● 천연물 기반 외인성 대사물질의 약동학 지식베이스, 장내 미생물 데이터베이스, 개인별 유전체정보 데이터베이스, 오믹스 데이터 등의 통합 데이터베이스 구축
● 인체 장기별 외인성 물질의 대사변환 가능성 및 변환 후 생성되는 제 3차의 대사산물 예측 모델 개발
● 천연물 기반 외인성 대사물질 및 그 유도체의 인체 내 흡수, 분포, 독성 모델을 추가 확립하여 통합 예측 시스템 개발
● 개인별 대사변환 및 대사산물 예측 모델 개발 및 약리효과 예측
● 천연물 신약 후보군 발굴

■ 연구개발성과
국외 논문 게재
● 기존의 항존단백질보다 발현량이 일정한 항존단백질 후보군을 다수 발견함. "State-of-the-art housekeeping proteins for quantitative western blotting: Revisiting the first draft of the human proteome", Proteomics. 2016 Apr 29. doi:10.1002.
● 세계 최초로 disordered regulatory element 예측 알고리즘을 개발함. "System-wide identification of cis-regulatory elements in proteins", Cell Systems 2016, 2(2) 89-100.
● 약물표적단백질 발굴에 있어 사용되는 기존 특성들의 여러 가지 단점을 개선하기 위해 새로운 특성을 추가하고 최신 기계학습 알고리즘 분석을 통해 최신 약물표적단백질 발굴 모델을 제시함.
"In silico re-identification of properties of drug target proteins", BMC bioinformatics (2017) 18(SUPPLEMENT7):248.
● BRENDA와 HMDB에서 추출한 대사물질-H. sapiens 효소 반응 관계 데이터를 기반으로, 대사물질-효소 반응 예측 모델을 구축함. "In silico prediction of potential chemical reactions mediated by human enzymes", BMC bioinformatics (2018) 게재 예정

천연물의 인체내 대사물질변환 예측 시스템 개발
천연물 기반 외인성 대사물질의 약동학 지식베이스, 장내 미생물 데이터베이스, 개인별 유전체 정보 데이터베이스, 오믹스 데이터 등의 통합 데이터베이스를 구축함. 천연물의 장내 미생물에 의한 대사변환 및 인체 조직별 대사변환 가능성 예측 모델을 개발함. 천연물 기반 외인성 대사물질 및 그 유도체의 인체 내 흡수, 분포, 독성 모델을 추가 확립하여 통합 예측 시스템을 개발함.

■ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
□ 약물의 비정상적인 흡수, 독성, 분포, 대사, 배출 등의 이유로 신약 후보물질의 90% 이상이 그 효능을 상실함. 이의 정확한 예측을 통한 신약 개발 기간 및 비용의 획기적인 감소를 위한 관련 예측 기술은 아주 빠르게 발전하고 있음. 그러나, 기존 예측 기술은 약물의 인체 내 다양한 대사물질로의 변환에 대한 고려가 부족하고, 이는 개인별 약물반응의 차이와 그 부작용에 관한 연구를 위해 필수적인 부분임.
□ 본 과제에서 개발할 인체 내 주요장기에서 대사과정을 통한 화학적 제 3의 유도체로 변환 및 생체대사기반 대사변환산물 예측 기술은 보다 정확하게 신약후보물질의 약리효과를 예측할 수 있게 할 것이며, 이를 바탕으로 새로운 천연물 신약 표적, 마커 발굴 및 가상 인체모델에서의 정확한 MCMT 연구와 신약 후보물질 발굴 및 기존 약물의 약리 작용 분석에 활용될 것임.

(출처 : 요약문 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 요약문 ... 5
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 가. 연구배경 및 필요성 ... 6
• 나. 최종 연구목표 ... 6
• 다. 주요 연구내용 및 범위 ... 7
• 라. 핵심 성과목표 및 전략 ... 7
• 마. 주요성과 및 기대효과 ... 7
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 8
• 2-1. 연구개발 추진전략 및 방법 ... 8
• 2-2. 연구개발 내용 및 결과 ... 10
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 52
• 3-1. 목표 ... 52
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 53
• 붙임. 참고문헌 ... 54
• 끝페이지 ... 55