천연물질 플라보노이드서 항생제 개발 실마리 규명

[산업일보]
뉴라미니데이즈의 잘 알려진 억제제인 타미플루, 리렌자 등과는 전혀 다른 천연물 유래 플라보노이드 화합물과의 복합체 삼차구조를 규명함으로써 향후 천연물 유래 신약개발 활용이 가능해질 전망이다.

국내 연구진이 오동나무에서 추출한 천연 플라보노이드가 조류독감 등의 원인이 되는 단백질인 뉴라미니데이즈에 결합된 3차원 구조를 밝혀냈다.

신약개발에 필수적인 원자 수준의 복합체 3차원 구조를 밝힘으로써 플라보노이드와 병원균 단백질의 상호작용을 규명, 천연물 유래 항균·항바이러스제 개발 연구에 기여할 것으로 기대된다.

광주과학기술원 엄수현 교수와 경상대 박기훈 교수(공동 교신저자)가 주도하고 광주과학기술원 이영진․윤형섭 박사과정 학생과 한국생명공학연구원 류영배 박사(공동 제1저자)가 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업(핵심)과 광주과학기술원 노벨 스타이츠 구조생물연구센터사업 등의 지원으로 수행됐으며, 연구결과는 결정구조 분야 국제학술지 악타 크리스탈로그래피카 섹션D(Acta Crystallographica Section D) 5월호에 게재됐다.

연구팀은 오동나무에서 추출한 플라보노이드가 뉴라미니데이즈 활성억제 효능이 있음을 밝힌 뒤, 나아가 이 플라보노이드와 뉴라미니데이즈와 복합체의 3차원 구조를 X-선 결정학적 방법으로 밝혀냈다.

현재 사용되고 있는 시알산 기반의 타미플루, 리렌자 등 뉴라미니데이즈 억제제가 아닌 플라보노이드계 천연물도 뉴라미니데이즈를 효과적으로 억제할 수 있음을 원자수준에서 규명함에 따라 향후 플라보노이드 기반의 항균‧항바이러스제 개발의 실마리가 될 것으로 기대된다.
구체적으로 디플라콘이 복막염이나 가스 괴저병을 유발하는 병원성 세균(클로스트리디움)의 뉴라미니데이즈와 원자수준에서 어떻게 결합해 효소기능을 억제하는지 확인했다.

특히 이번에 규명된 플라보노이드 복합체는 사람이 가진 뉴라미니데이즈에는 작용하지 않을 것으로 계산돼 부작용의 가능성이 낮을 것이라는 설명이다.

엄 교수는 최근 항바이러스제 내성을 보이는 바이러스의 출현으로 새로운 뉴라미니데이즈 억제제 개발의 필요성이 대두되고 있는 상항에서“이번 연구결과는 현재 보고되고 있는 항균 및 항바이러스제 내성을 보이는 뉴라미니데이즈를 타깃으로 하는 플라보노이드 기반 천연물 신약개발에 기여할 것”이라고 의의를 밝혔다.