계명대 서영호 교수팀, 히스톤 탈아세틸화 효소 저해 신물질 개발

서영호 계명대학교 제약학과 교수(사진)팀이 히스톤 탈아세틸화 효소 저해 신물질 개발에 대한 논문이 의약화학 분야 저명 학술지인 'European Journal of Medical Chemistry'(I.F.: 4.816, JCR 상위 10% 이내)에 실렸다.

서영호 교수팀은 이번 연구에서 마약중독, 치매, 암 등의 표적단백질 중 하나로 알려진 히스톤 탈아세틸화 효소 6 (histone deacetylase 6, 이하 HDAC6)에 선택적으로 결합하는 신규물질을 개발했다.

히스톤 탈아세틸화 효소(histone deacetylase, 이하 HDAC)는 염색질의 구성물질 간의 구조변화를 유도해 유전자의 전사 조절을 유도하는 효소로 알려졌으며, 구조적으로 총 18개 동위효소로 나뉜다. 현재 모든 동위효소에 대한 연구가 진행 중이며, 특히 HDAC6은 마약중독, 치매, 암 등의 치료제 표적 단백질로서 가치가 높게 평가되고 있다.


이번 연구에서 안트라퀴논(Anthraquinone) 구조를 기반으로 하는 신규 물질을 합성했고, 이후 이 약물에 대한 활성을 다양한 생물학적 실험법으로 확인했다. 이 물질은 HDAC의 다양한 동위효소 중에서도 HDAC6에 선택적 저해활성을 나타냈다.

HDAC6는 다른 HDAC와는 달리 선택적으로 저해돼도 큰 독성을 나타내지 않으며, 마약중독, 치매, 암 치료 관련 다양한 연구 결과가 보고됐다.

특히 암 치료에서 기존에 알려진 항암제와 HDAC6 저해제를 동시에 처리할 시, 항암활성을 극대화한다는 연구가 보고됐다. 또한 HDAC6는 암뿐만 아니라 마약중독, 알츠하이머나 파킨슨병과 같은 신경변성질환이나 염증과 같은 다양한 질환에도 적용할 수 있다는 큰 장점을 가진다.


현재 많은 연구자가 HDAC6를 표적단백질로 하는 다양한 저분자 물질을 개발하는 중이다.

이번 연구에서 개발한 신규물질은 기존에 알려진 HDAC 저해제들보다 HDAC6에 대한 높은 선택성을 나타내는 반면, 낮은 독성을 나타내기 때문에 이 물질이 추후 마약중독, 치매, 암 등의 치료제로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

이 논문의 공동 제 1저자인 송유진 연구원과 임지아 학생은 서영호 교수의 지도 아래 약물의 설계, 합성 및 생물학적 활성 평가 등의 연구를 주도했다. 송유진 연구원은 지난해 계명대 일반대학원에서 약학과 석사학위를 받은 우수한 연구자이며, 임지아 학생은 2019년 2월에 계명대 일반대학원 약학과 석사졸업 예정이다.

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

한편 이 연구는 교육부 지원 한국연구재단 대학중점연구소지원사업 (약물의존장애 핵심 진단기술 개발 및 치료전략 연구)과 한국연구재단 기본연구의 지원을 받아 수행한 연구 결과이다.