캐리어-펩타이드를 사용한 단백질 및 다양한 분자의 세포내 도입

전문가 제언

□ 생체내의 펩타이드는 호흡, 순환, 내분비, 염증반응 및 신경계에서 중요한 생물학적 활성을 나타낸다. 그중 특히 중추신경 조직은 많은 활성을 지닌 신경 펩타이드를 가지고 있으며 신경학적, 정신의학적 질병의 병인에 관여한다. 세포막의 선택성과 낮은 투과력은 펩타이드 의약품과 치료용 단백질의 개발을 제한하고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 세포내 생리활성 물질을 운반하기 위한 새로운 방법들이 모색되고 있으며 최근 일부 바이러스의 작은 단백질은 막 단백질이나 수용체에 독립적으로 생체막을 매우 효율적으로 투과하고 있다. Tat 단백질을 비롯한 Penetratin, Transportan 및 Pep-1 같은 펩타이드는 다양한 세포에서 여러 물질들을 효과적으로 운반하는 것으로 밝혀졌다. 또한 이러한 펩타이드 들은 생리적 안정성과, 독성, 혈청에 대한 부작용이 없어 protein therapy에 여러 장점을 가지고 있다. 따라서 구조와 기능을 기초로 생리활성 단백질을 운반하는 새로운 cell-penetrating Peptides의 개발이 시도되고 있다.

□ 최근의 연구 동향 중 대표적인 예를 음미한다면 HIV 유도 Tat 막 투과캐리어-펩타이드와 그 융합 단백질의 세포내 유입 기전은 종래에는Endocytosis와는 다른 것으로 알려졌으나, HeLa cell에서 유도된 옥타 아르기닌 펩타이드의 세포내 흡수가 macropinocytosis inhibitor인 EIPA 에 의하여 억제 된다는 결과로부터 Endocytosis와도 관련이 있다는 것이 제시되었으며 반면, 동일한 실험에서 페네트라틴은 억제작용을 보이지 않았으므로 세포내 도입기전은 Tat 펩타이드와는 다른 것으로 추정되었다. Antennapedia Homeodomain에서 유도된 페네트라틴은 친수성으로 주로 친수성 물질의 세포도입 특성을 나타내나 최근 Arg을 Ala으로 치환 하는 등 소수성인 새로운 변이체의 합성이 이루어 졌으며 보다 안전성이 증가된 결과가 보고 되었다. HLV-1은 중추신경계의 세포 감염을 초래하며 AIDS 관련 치매, 뇌질환 등의 신경성질환을 유발하게 되는데 이는 뇌의 염증 또는 향 신경성 신호전달계의 이상에서 오는 것으로 추정되는 바 그 기전의 일부가 구명 보고 되었다. 또한 천연물인 쿠르쿠마의 활성성분으로 알려진 쿠르쿠민(curcumin)이 In vitro에서 HIV-Tat 단백질의 아세칠화를 억제하여 HIV 치료 보조약물의 가능성을 제시 한 연구보고 등이 있다.

□ 천연물 성분 중에는 생리활성 가능성이 있는 고분자물질의 비중이 비교적 큰 비율을 차지하며 특히, 배당체의 하나인 사포닌은 여러 가지 생리활성이 밝혀져 있으나 생체 내 흡수가 매우 약하다는 문제점을 안고 있다. 따라서 캐리어-펩타이드를 통한 세포도입이 효율적으로 이루어진다면 좀더 안전한 천연물 유래 신약개발 가능성을 증진 시킬 것으로 판단된다.

저자

S. Tatsugi

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2004

권(호)

(401)

잡지명

현대화학(A413)

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

32~36

분석자

신*현

분석물

• 캐리어-펩타이드를 사용한 단백질 및 다양한 분자의 세포내 도입.pdf [187,568 byte]

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