DGIST, 일산화질소 조절 방법 규명...심혈관 질환치료제 개발 단초

DGIST가 세포 활성신호를 조절하는 일산화질소를 전달할 새로운 물질을 합성했다. 이를 활용해 세포 활성과 관련된 일산화질소를 조절하는 방법을 찾아냈다. 세포 조절을 통한 심혈관 질환 치료제 개발을 앞당길수 있을 전망이다.

DGIST(총장 국양)는 조재흥 신물질과학전공 교수와 서대하 교수 연구팀이 공동연구를 통해 세포내에서 안정적인 코발트-나이트로실 복합체를 개발하고, 이를 이용해 일산화질소의 세포내 신호전달경로의 변화를 직접 확인했다고 25일 밝혔다.

세포활성과 관련된 일산화질소 조절 방법을 찾아낸 DGIST 연구진. 조재흥 신물질과학전공 교수(앞줄 왼쪽), 서대하 교수(앞줄오른쪽)와 연구진
세포활성과 관련된 일산화질소 조절 방법을 찾아낸 DGIST 연구진. 조재흥 신물질과학전공 교수(앞줄 왼쪽), 서대하 교수(앞줄오른쪽)와 연구진

일산화질소는 세포의 생화학적 정보가 전달되도록 돕는 조력자다. 혈관 확장, 면역 시스템 조절, 신경 전달 등 다양한 정보를 전달해 세포 활동을 조절한다. 과학자들은 일산화질소가 세포로 이동하는 과정을 짐작만 할 뿐, 세포로 전달되는 과정에 관한 상세한 사항들은 일산화질소의 이동을 조절·통제하기가 어려워 이제껏 명확히 밝혀내지 못했다.

연구팀은 이를 규명하기 위해 '코발트-나이트로실 복합체'를 직접 합성했다. 복합체에 빛을 쪼여 일산화질소를 원하는 시간에, 원하는 장소로 이동시킬 수 있게 돼 일산화질소의 작용에 대한 추가적인 연구가 가능하게 됐다. 그 결과 연구팀은 세포 내·외 여러 경로마다 일산화질소가 전달되는 속도에 차이가 있다는 것도 함께 확인했다.

코발트-나이트로실 복합체의 일산화질소 전달 모식도
코발트-나이트로실 복합체의 일산화질소 전달 모식도

연구팀이 관찰한 전달 속도차이는 향후 이를 응용한 치료제 개발에 영향을 줄 것으로 기대된다. 속도차이를 잘 활용하면 원하는 화학반응을 원하는 시간에 특정 세포에서 일어나게 할 수 있다. 이는 치료가 필요한 특정 부위에 약효가 원하는 시간에 발휘되는 '프로드러그(Prodrug)개발과도 관련이 깊다.

조재흥 교수는 “일산화질소를 필요한 시간 또는 부위에 효과적으로 공급하는 프로드러그 개발이 기대된다”며 “앞으로 동물의 행동과 생체 관련 연구로 연구범위를 넓혀 혈관 확장과 관련된 심혈관 질환 치료제와 뇌신경 가소성 증진 물질을 개발하고자 한다”고 덧붙였다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com