현재 KIST 케모인포매틱스 연구단(단장=김동진 박사)은 칼슘채널 조절에 의한 통증치료제의 선도물질을 연구하고 있다. 칼슘은 신진대사에 필수적인 요소로 세포 내의 신호전달, 막전위분극, 근육수축, 호르몬 분비 등을 담당한다. 칼슘의 작용은 칼슘채널에 의해 조절되며 칼슘채널에 이상이 생기면 고혈압, 통증, 간질 등 다양한 질병이 발현된다.

KIST는 T-type 칼슘채널 조절물질이 중추신경에 작용해 신경성통증을 일으킨다는 연구결과를 바탕으로 이를 치료할 새로운 T-type 칼슘채널 조절물질 개발에 착수했다. 그러나 칼슘채널의 3차원적 구조가 알려져 있지 않아 이미 알려진 칼륨(K)채널의 구조에 칼슘채널 단백질의 아미노산을 대치시켜 3차원 구조를 알아냈다. 이를 바탕으로 구조-기반 분자설계를 진행했다. 여기서 설계된 신규 화합물과 구조가 알려진 T-type 칼슘채널 조절제 미베프라딜(Mibefradil)을 이용해 리간드-기반 가상검색을 수행했다. 이 결과 대조 물질인 미베프라딜보다 활성이 우수한 화합물의 신규 구조를 도출할 수 있었다. 그리고 신규 구조를 다양하게 변형해 칼슘채널을 목표로 한 화합물을 합성해서 8~9000종 정도의 화합물을 focused chemical library로 만들었다. 여기서 신경성 통증에 작용할 수 있는 선도물질을 탐색(lead screening)했고, 현재는 선도물질의 물리적 성질과 생체 내 활성을 증진시키기 위한 최적화(optimization) 과정에 있다.


배애님 책임연구원(한국과학기술원 케모인포매틱스)

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