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약물과 약물의 분자 타깃과 얼마나 빨리 상호작용할 수 있는지를 측정할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 미국 과학자들이 보고했다. 이번 발견으로 다른 방법에서는 간과될 수 있는 약물 후보군의 효율을 조사할 수 있게 되었다고 연구진은 주장했다. 관련 연구는 Nature Communications (2018)에 게제되었다 ( DOI: 10.1038/s41467-018-03263-3 ). 미국 연구진이 개발한 방법은 효소 억제의 원리에 중점을 두고 있다. 수 많은 약제들(항체 또는 화학요법 약물)이 효소 활성을 억제하는데 사용되고 있지만, 여전히 새로운 효소 억제 물질을 찾아내는 일은 주요 약물 개발 대상이다. 이번에 연구진은 ITC(isothermal titration calorimetry)로 효소 활성에 의해 발생하는 열과 억제제가 얼마나 빨리 활성을 차단할 수 있는지를 측정했다고 보고했다. 연구진은 ITC와 다른 방법의 주요 차이로 ITC는 반응 속도를 직접 측정할 수 있다고 말했다. 효소 활성을 측정하는 기존 방법들은 효소 활성을 시간에 따른 효소 촉매에 의한 농도 변화로 간접적으로 조사한다. 이들 측정 방법은 효소가 활성을 나타날 때, 형광이나 색깔이 변화하는 특별한 시약에 의존한다. 또한 연구하고자 하는 효소마다 측정 방법을 각각 개발해야 한다. 하지만 ITC는 열 발생을 측정하기 때문에 어떤 효소든지 적용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 ITC 방법은 실시간으로 열 흐름을 감지할 수 있어 효소의 활성을 직접 읽어낼 수 있다. 때문에 ITC 방법은 연구자들에게 효소의 억제 과정에 대한 메커니즘에 대한 보다 나은 통찰을 제공해 줄 수 있다. 이런 정보는 전통적인 방법으로는 얻을 수 없는 것들이다. ITC의 실시간 이용은 공유결합 억제제를 조사하는데 특히 유용하다. 이렇게 강하게 결합하는 분자들은 오랜 기간동안 작동하지만, 약물 개발에서는 관심 밖에 있었다. 왜냐하면 독성 문제 때문. 그렇지만 ITC가 제공하는 통찰은 억제제의 분자 구조와 어떻게 이들 억제제가 어떻게 타깃과 반응하는지에 대한 관심을 늘어나게 했다. 이를 통해 매우 효과적이고 안정한 약물이 개발될 수 있을 것이라고 연구진은 기대하고 있다. |
