정방향 화학유전학의 원활한 활용 방법(Strategies for facilitated forward chemical genetics)

전문가 제언

□ 우선 화학적 유전학이 무엇인지 알아보면 대체로 이는 저분자 화합물을 이용하여 단백질의 세포적 또는 생리적 기능을 교란시키고, 이해하고 조절하는 것을 의미한다. 유전학이 돌연변이를 단백질의 세포적 또는 생리적 기능을 교란 시키는데 사용하는 것처럼 연구자들은 저분자 화합물을 유전자 생성물을 활성화 하거나 무기력 화할 수 있다. 이 작은 분자들을 스위치로 사용하는 것이다. 지난세기동안 저분자들을 생물기능을 탐색하는데 사용하여 모든 화학적 유전자 원리를 보여주었으나 이 저분자들이 그때그때 필요에 의하여만 사용되었다. 다시 말하면 체계적이지가 아니었다. 화학적 유전학의 대변인들은 유전학이 20세기에 그러하였던 것처럼 21세기에는 화학적 유전학이 체계화되고 일반화 되리라고 믿는다.

□ 화학적 유전학에는 ‘정방향 화학유전학과 ’역방향 화학유전학’이 있다. 기존 유전학, 다시 말하면 정방향 유전학에서 돌연변이나 돌연변이점이 모델 생물체의 유전자들을 마구잡이로 돌연변이를 일으키게 하고. 특정한 특징(표현형)을 변화시키는 돌연변이 인자를 그 표현형에 책임이 있는 유전자를 발견하기 위하여 사용한다. 유사하게 화학유전학에서는 이러한 발견 방법으로 수많은 저분자 화합물들을 스크린 하여 세포나 생물체에 특정한 표현형 변화를 일으키는 분자들을 이용하여 이 화합물들의 단백질 표적을 결정하는데 사용한다. 열쇠와 자물쇠의 은어로 ‘정방향 화학유전학’을 설명하면 몇 개의 열쇠로 큰 집을 여는데 무작위로 가능한 한 여러 열쇠를 사용하고 잠겨졌던 문 뒤에서 흥미로운 것을 발견하면 관련된 잠을쇠를 확인한다. 이렇게 하여 아마도 신약개발의 새로운 표적을 발견할 것이다. 그리하여 연 열쇠를 선도화합물질로 하여 새로운 약이 개발될 수 있다. ‘역방향 화학유전학‘은 반대로 in vitro에서 순수한 단백질의 기능을 방해하거나 이 단백질에 결합하는 저분자 화합물을 발견하고 이 화합물들을 세포나 생물체에서 그 특정 단백질의 기능을 없애는 효과를 연구하는데 사용한다. 위의 은유로 설명하면 잠을쇠에 맞는 열쇄로 문을 열고 그 안에서 무엇을 발견할 수 있는지를 알아본다. 좋은 예가 Viagra인데 이는 심장병 신호효소로 개발되었다가 임상에서 우연히 발기기능의 표현형 효과를 발견한 것이다. 이는 ‘역방향 화학유전학‘에 의한 예상외의 생물학적 발견이다.

저자

Khersonsky, SM; Chang, YT

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

5(7)

잡지명

CHEMBIOCHEM

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

903~908

분석자

이*현

분석물

• ‘정방향 화학유전학’의 원활한 활용 방법.pdf [190,544 byte]

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