아주대, 알츠하이머 치료 효과 있는 '저분자화합물' 발굴

아주대 연구팀이 발굴한 후보물질을 경구 투여한 후 생쥐 해마에서의 신경 재생 마커 NeuN의 면역조직화학 분석도. /사진=아주대

알츠하이머병, 파킨슨병, 루게릭병과 같은 퇴행성 질환의 치료를 위한 후보 물질을 연구·개발해온 국내 연구진이 알츠하이머병 치료에 효과를 보이는 화합물을 발굴했다.

아주대학교는 최상돈 교수(생명과학과·대학원 분자과학기술학과)가 인공지능 및 분자역학 시뮬레이션을 통해 수천만 개의 화합물 중 알츠하이머병 치료 기능이 있는 화합물을 발굴하는 데 성공했다고 3일 밝혔다.


연구 내용은 'NLRP3 인플라마좀 새로운 소분자 억제제의 알츠하이머병 모델에서의 인지 장애 회복(Novel Small-Molecule Inhibitor of NLRP3 Inflammasome Reverses Cognitive Impairment in an Alzheimer's Disease Model)'이라는 제목의 논문으로 지난달 23일 미국화학학회(American Chemical Society)의 저널 'ACS 케미컬 뉴로사이언스(ACS Chemical Neuroscience)'에 온라인 게재됐다.

이 연구에는 아주대 김욱·김문석 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)와 ㈜에스앤케이테라퓨틱스 및 환인제약㈜ 공동 연구팀이 참여했다. ㈜에스앤케이테라퓨틱스는 최상돈 아주대 교수가 설립한 희귀 면역 질환 치료제 개발사다.

연구팀은 염증 반응의 활성화를 담당하는 선천성 면역계의 세포질 다단백질 올리고머 인플라마좀(inflammasome)에 주목했다.

인플라마좀의 활성화와 조립은 염증성 사이토카인 인터루킨-1β(interleukin-1β) 및 인터루킨-18(interleukin-18)의 단백 분해 절단, 성숙 및 분비뿐만 아니라 개스더민-D(gasdermin-D)의 절단을 촉진한다. 이에 인플라마좀 활성화 조절에 장애가 있는 경우 자가면역질환, 대사 및 신경 퇴행성 질환 같은 질병이 발생할 수 있다.


공동 연구팀은 인공지능 및 분자역학 시뮬레이션을 통해 인플라마좀에서 핵심 역할을 담당하는 NLRP3(NACHT, LRR and PYD domains-containing protein 3) 제어 화합물을 발굴했다.

최 교수는 "앞으로 추가 연구를 통해 발굴 물질의 유효성뿐만 아니라 독성이 없고, 물성이 좋은지 등 기존 약물보다 우수한 신약으로서의 조건을 갖추고 있는지를 검증해야 할 것"이라고 말했다.