한순규 교수팀, ‘광대싸리’ 추출 약물 인공 합성 성공
생체모방 기술로 간단하게 합성...세계 최초 성공 '쾌거'
퇴행성 신경질환 등 난치성 신경질환 치료제 개발 기대
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▲KAIST 화학과 한순규 교수(왼쪽)와 강규민 석박사통합과정 |
KAIST(총장 이광형)는 화학과 한순규 교수 연구팀이 국내 자생 약용식물인 ‘광대싸리’에 극미량 존재하는 고부가가치 천연물을 생체모방 전략을 통해 쉽게 얻을 수 있는 물질로부터 간단하게 합성하는 방법을 개발했다고 밝혔다.
광대싸리에서 발견되는 천연물 중 하나인 ‘수프라니딘 B’는 초복잡 구조의 ‘세큐리네가’ 계열의 천연물로, 신경세포의 신경돌기 성장을 촉진해 퇴행성 신경질환이나 신경 절단 등 난치성 신경질환의 치료제로 활용 가능성이 크게 기대되는 물질이다.
그러나 식물 1㎏당 추출량이 0.4㎎에 불과할 정도로 극히 적고 정제 또한 어려워 충분한 양을 확보해 연구하기가 어려웠다.
한순규 교수 연구팀은 광대싸리에서 쉽게 대량으로 추출할 수 있는 같은 세큐리네가 계열의 천연물인 ‘알로세큐리닌’과 시중에서 값싸게 구할 수 있는 ‘누룩산’ 유래 물질로부터 간단하게 수프라니딘 B를 합성하는 방법을 개발했다.
이번 연구는 세계 최초의 수프라니딘 B 합성으로, 쉽게 구할 수 있는 물질로부터 고부가가치 화합물을 간단하게 만들어 낸 일종의 ‘분자 연금술’이라 볼 수 있다.
특히, 이번 연구에는 ‘생체모방 합성’ 방식이 적용됐다. 생체모방 합성은 자연이 천연물을 합성하는 과정을 모방해 복잡한 천연물을 합성하는 기술로, 이번 연구를 통해 자연이 천연물을 합성하는 과정을 더욱 깊이 이해할 수 있는 계기도 마련됐다.
한 교수는 "이번 연구로 수프라니딘 B를 간단하게 생산할 수 있게 되었을 뿐 아니라 초복잡 세큐리네가 천연물의 자연 합성에 대한 이해도 높일 수 있었다"며 "고부가가치 국내 자생 약용식물을 합성화학적으로 또는 합성생물학적으로 생산할 수 있는 학문적 토대를 마련했다"고 밝혔다.
이번 연구는 KAIST 화학과 강규민 석박사통합과정 학생이 제1저자로 참여했으며, 화학 분야 저명 국제 학술지인 ‘미국화학회지’ 11월 2일 자에 게재됐다.
한편 이번 연구는 KAIST의 도약연구(UP) 및 한국연구재단의 기초연구사업(중견연구)등의 지원을 통해 이뤄졌다.
kch0054@ekn.kr
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