계명대 서영호 교수, 탈아세틸화 효소 저해제 개발

계명대 약학대학 제약학과 서영호 교수(사진)팀의 논문이 세계적 과학저널 네이처 자매지 ‘Scientific Reports’에 실리며 주목받고 있다.

서영호 교수팀은 치매 진단용 광학영상 조성물로 사용되고 있는 아밀로이드 베타 탐침제의 구조를 기반으로 중추신경계로 이행이 가능한 히스톤 탈아세틸화 효소 저해제를 개발했다. 이러한 히스톤 탈아세틸화 효소 (HDAC)는 암, 치매, 마약중독 등의 표적단백질 중 하나로 알려 있다.

히스톤 탈아세틸화 효소(HDAC)는 염색질의 구성물질 구조변화를 유도해 유전자의 전사 조절을 유도하는 효소로 알려져 있으며 구조적으로 총 18개의 동위효소로 나뉘게 된다.

현재 모든 동위효소에 대한 연구가 활발히 진행 중인데 특히, 이러한 히스톤 탈아세틸화 효소(HDAC)는 다양한 중추신경계 질병의 표적 단백질로서의 그 가치가 높게 평가되고 있다. 그럼에도 불구하고 현재까지 개발된 대부분의 히스톤 탈아세틸화 효소 저해제들은 중추신경계로 이행이 불가능하여 중추신경계 질병인 뇌종양, 치매, 마약중독 등의 치료에 사용되지 않고 있다.

서영호 교수는 아밀로이드 베타 탐침제 구조를 기반으로 중추신경계로 이행이 가능한 신규 물질을 합성하고 다양한 생물학적 실험법을 통해서 이 약물이 효과적으로 뇌종양 세포의 성장 및 전이를 억제함을 확인했다. 또한 이번에 개발한 신규 화합물은 기존 히스톤 탈아세틸화 효소(HDAC) 저해제인 SAHA에 비해서 30배가량 더 효과적으로 중추신경계로 이행이 가능함을 동물실험을 통해서 입증했다. 이 신규 화합물은 뇌종양, 치매, 파킨슨병, 신경변성질환, 뇌염증 등의 다양한 중추신경계 관련 질병 치료에 적응할 수 있는 큰 장점을 가지며 향후 중추신경계 관련 질병 치료제로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

본 논문의 제 1저자인 최명아(여, 28세, 대학원 약품화학전공) 대학원생은 서영호 교수의 지도 아래 약물의 설계 및 합성연구를 주도했으며 공동저자인 박선유, 채혜윤, 송유진 학생과 치란지브 샬마 박사는 약물의 합성, 컴퓨터 도킹 및 생물학적 활성 평가 등을 수행했다.

서영호 교수는 연세대 학사 학위를 마친 뒤, 아이오와 주립대에서 유기화학으로 박사 학위를 마쳤고, 이후 미시건 대학에서 박사후과정을 통해 의약화학 분야에서 활동하기 시작했다. 서영호 교수는 여러 권의 책을 공동집필했으며 의약화학 분야에서 많은 학술논문과 특허를 발표하며 활발한 연구 활동을 이어가고 있다.

황보문옥 기자