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막 단백질의 합리적인 과발현 방안

전문가 제언: ○ 막 단백질은 이온 전달, 양분 섭취, 세포 간 상호작용, 세포 내 신호전달 및 세포 분화 조절 등 세포의 성장과 분화에 매우 중요한 기능을 담당한다. 막 단백질은 또한 현재 개발된 약물 표적의 약 70퍼센트를 차지할 정도로 각종 질병의 치료에 광범위하게 이용되고 있다. 또한 신종 질병 치료제의 표적으로 활용하기 위한 막 단백질 후보군의 선정 및 유효성 검증작업이 현재 왕성히 진행 중에 있다. 이 밖에도 막 단백질은 농업분야에서도 중요한데, 예컨대 많은 종류의 살충제나 제초제는 막 단백질에 결합하여 작용한다.

○ 막 단백질이 지니는 의학적 중요성과 유용성, 그리고 졍제성에도 불구하고 막 단백질의 구조 및 기능 연구는 아직 초보적인 수준에 머물러 있다. 그 이유는 효과적으로 막 단백질을 과발현시켜 분리할 수 있는 시스템이 부족하고, 막 단백질의 조립, 접기, 삽입 및 수송 등에 관한 지식이 부족해 연구에 사용할 막 단백질을 대량으로 확보하기 어렵기 때문이다.

○ 최근 다양한 유전학, 세포생물학, 생물정보학 및 분자생물학적 기법을 활용하여 각종 막 단백질의 생성 기작이 분자적 수준에서 이해되고, 이 과정에 관련된 여러 인자들을 분리하여 그 기능을 분석함으로써 막 단백질의 생성과정에 대한 이해의 폭이 증가했다. 그 결과 막 단백질의 과발현 및 분리 시스템이 크게 향상되고 있다.

○ 각종 막 단백질과 여기에 결합하는 리간드가 밝혀지고 그 화학 구조가 결정됨으로써 구조-기능 간 상관관계에 대한 이해의 폭이 넓어졌다. 이런 구조 정보들은 단백질 기능에 중요한 부위를 추정하는데 매우 중요하며, 이들의 미세구조를 변형시킴으로써 보다 효과적인 길항제 또는 작용제를 개발하기도 한다. 더 나아가 특정 질병의 발생 및 치료에 중요한 것으로 밝혀진 막 단백질의 구조를 결정하고, 여기에 결합할 가능성이 높은 리간드의 구조를 예측하여 대량의 화합물 라이브러리(chemical library)를 제작하고 그 효용성을 검증하는 등 구조정보를 토대로 한 효과적인 신약 개발 방식이 최근 많은 주목을 받고 있다.

저자: Wagner, S; Bader, ML; Drew, D; de Gier, JW
자료유형: 학술정보