빛으로 효소반응…값싼 심혈관질환 치료제 나온다

카이스트 연구팀 개발

▲연구결과를 설명하는 1월 12일자 '앙게반테 케미' 후면 논문 표지.[사진제공=카이스트]

[아시아경제 정종오 기자] 빛으로 약물효소반응을 촉진시키는 플랫폼이 개발됐다. 이를 이용하면 값싼 염료로 고지혈증 등의 심혈관질환 치료제와 오메프라졸과 같은 위궤양 치료제 등 고부가가치 의약품 생산이 가능할 것으로 보인다.

카이스트(KAIST, 총장 강성모) 신소재공학과 박찬범 교수와 생명화학공학과 정기준 교수 연구팀은 빛으로 약물효소반응을 유도할 수 있는 새로운 반응 플랫폼을 개발했다. 이 기술을 활용하면 저가의 염료로 고지혈증 등의 심혈관질환 치료제 및 오메프라졸과 같은 위궤양 치료제 등 고부가가치 의약품 생산이 가능하다.

시토크롬 P450(cytochrome P450)은 생물체 안에서 약물과 호르몬 등의 대사 과정에서 중요한 산화반응을 수행하는 효소이다. 사람에게 투여되는 약물의 75% 이상의 대사를 담당하고 있기 때문에 신약개발 과정에서 핵심적 요소로 알려져 있다.

시토크롬 P450의 활성화를 위해선 환원효소로부터 전자를 받아야 하며 전달물질인 NADPH(생물 세포 내의 조효소)가 필요하다. NADPH의 높은 가격 때문에 시토크롬 P450의 활용은 실험실 수준에 머무르고 있었다. 산업적 활용에도 제 역할을 다하지 못했다.

연구팀은 NADPH 대신 빛에 반응하는 감광제인 에오신 Y를 활용해 대장균 기반의 '전세포 광-생촉매' 방법을 개발했다. 저가의 에오신 Y를 빛에 노출시켜 시토크롬 P450의 효소반응을 촉진시켜 고가의 대사물질을 생산해 낼 수 있다는 것이다.

박 교수는 "이번 연구를 통해 산업적 활용에 제한이 컸던 시토크롬 P450 효소의 활용이 수월해졌다"며 "우리의 기술은 시토크롬 P450 효소가 고부가가치 의약 물질을 생산하는데 큰 도움을 줄 것"이라고 말했다. 한편 연구결과는 지난 12일 화학분야 학술지인 '앙게반테 케미'에 후면 표지논문으로 실렸다.