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[앵커]돌연변이를 일으킨 DNA가 어디 있는지 위치를 알려주는 단백질 효소를 우리 연구진이 미생물에서 찾아냈습니다.향후, 돌연변이와 관련된 질병인 암을 치료하는 데 도움을 줄 것으로 기대됩니다.
이정우 기자입니다.
[기자]다양한 유전 정보가 담긴 DNA는 환경적 요인에 의해 돌연변이를 일으킵니다.
그래서 생명체는 돌연변이를 인식해 복구하는 시스템을 기본적인 방어수단으로 갖고 있습니다.
우리 연구진이 세포 내에서 발생한 돌연변이를 억제하는 데 도움이 될만한 단백질 효소를 찾아냈습니다.
지금까지 알려진 효소와 달리 미생물 안에서 발견했습니다.
[안우찬 / 한국생명공학연구원 질환표적구조연구센터 (제1저자) : 세포 내에 발생하는 유라실 돌연변이는 암을 발생시키거나 체내의 여러 가지 문제를 발생시킬 수 있는데 이것을 찾아가서 인식하고 단단하게 결합함으로써 표적을 인식할 수 있다고 말할 수 있습니다.]쉽게 말해, DNA에 돌연변이 세포가 있으면 그곳을 찾아 달라붙어 위치를 알려주는 겁니다.
이번 연구는 그동안 알려지지 않은 새로운 DNA 복구 시스템의 존재를 시사하는 것으로, 향후 암 치료와 단백질 공학 분야 연구에 많은 도움을 줄 것으로 보입니다.
연구진은 새로 발견한 단백질 효소가 돌연변이 DNA에서 떨어지지 않고 계속 달라붙어 있는 점에 주목해 추가 연구를 진행하고 있습니다.
[우의전 / 한국생명공학연구원 질환표적구조연구센터 : 돌연변이 위치를 찾는 이미징 기술로도 활용이 가능하고, 요사이 DNA 측정 서열을 감지하는 그런 크리스퍼 유전자 가위에 접목하면 유전자 교정이나 치료에도 장기적으로도 활용 가능하다고 생각합니다.]인도와 공동으로 진행된 이번 연구는 생물학 분야 세계적 저널 ‘Nature Chemical Biology’ 온라인판에 실렸습니다.
YTN 이정우[[email protected]]입니다.
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[약사공론] 의약품에 사용되는 합성효소, 특이 생합성 메카니즘 …
(왼쪽부터)윤여준 교수, 오동찬 교수, 김면수 박사, 배문형 박사 국내 연구진이 거대 모듈화 비리보좀 펩타이드 합성효소((nonribosomal pepte …
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Date Published: 4/5/2022
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효소 활용해 고부가 의약품 원료 만든다 – 파이낸셜뉴스
[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 고부가 의약품 원료를 만드는데 활용하는 인공효소와 생물학적 생산공정 기술을 개발했다. 연구진은 이번에 개발한 …Source: www.fnnews.com
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통합 Q&A – 약학정보원
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Date Published: 3/5/2022
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특수 효소 시장 – 연구개발특구진흥재단
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Date Published: 4/4/2021
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- Author: YTN
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- Date Published: 2019. 5. 21.
- Video Url link: https://www.youtube.com/watch?v=pAZCGleq8so
[약사공론] 의약품에 사용되는 합성효소, 특이 생합성 메카니즘 규명
(왼쪽부터)윤여준 교수, 오동찬 교수, 김면수 박사, 배문형 박사
연구에서 규명된 WS9326의 생합성 경로 및 유도체의 구조
연구를 통하여 창출한 신규 천연물의 구조
국내 연구진이 거대 모듈화 비리보좀 펩타이드 합성효소((nonribosomal peptide synthetase, NRPS)의 특이 생합성 메카니즘을 최초로 규명했다.서울대학교 약학대학 제약학과 윤여준·오동찬 교수팀 및 이화여대 화학나노과학과 차선신 교수팀은 공동연구를 통해, 해양 미생물의 모듈화된 형태의 거대 비리보좀 펩타이드 합성효소에 의한 ‘WS9326A’라는 유용생리활성물질의 생합성이 현재까지 알려지지 않았던 특이 메카니즘에 의해 이뤄진다는 것을 세계 최초로 규명했다.일반적으로 생체 내 단백질 등 펩타이드는 리보좀에 의해 만들어진다. 그러나 의약품 등으로 사용되는 유용한 생리활성의 비교적 작은 분자량의 고리형 펩타이드는 리보좀이 아닌 모듈화된 형태의 거대 비리보좀 펩타이드 합성효소(nonribosomal peptide synthetase, NRPS)에 의해서 생합성된다.인류 최초의 항생제인 페니실린이 진균의 NRPS에 의해서 만들어지는 가장 대표적인 의약품이며, 그밖에 대표적으로 항생제(반코마이신), 항암제(블레오마이신), 면역억제제(사이클로스포린)와 같은 의약품들이 미생물의 NRPS에 의해 생합성되는 것으로 알려져 있다.NRPS는 아미노산을 선택하여 활성화하는 도메인(A domain), 아미노산을 연결해 펩타이드 결합을 만드는 도메인(C domain), 합성 중인 펩타이드 사슬을 붙잡고 있는 도메인(T domain)으로 이뤄진 모듈이 최종 산물인 고리형 펩타이드 구조 내 아미노산의 구성 순서대로 작용하는 것으로 알려져 있다.즉, NRPS를 구성하는 모듈의 순서와 수가 최종 펩타이드 구조의 아미노산의 순서와 수에 상응하는 것(colinearity rule)이다.‘WS9326A’는 타키키닌(tachykinin) 수용체에 대한 작용을 통해 천식 증상에 대한 완화효과를 보이며, 세포의 신생혈관 생성을 억제하는 효능을 보이는 것으로 알려져 있습니다.이에 연구팀은 해양 유래 방선균 스트렙토마이세스 종 SNM55로부터 WS9326A를 생합성하는 NRPS를 암호화하는 유전자 집단을 확인했으며, 지금까지의 전형적인 NRPS와는 매우 다른 도메인과 모듈구조로 구성된 것을 발견했다.특히 위치 특이적 돌연변이를 통한 NRPS 도메인 활성제거, 각 NRPS 단백질간의 상호작용 특이성 규명 및 주요 단백질의 3차원 결정구조 규명 등을 통해 이 비정형 NRPS가 지금까지 알려진 작동 원리를 따르지 않고 특정 모듈들은 반복 사용되거나 또는 사용되지 않으며, 독립적으로 존재하는 도메인과 모듈들이 일반적인 펩타이드 형성과정과는 전혀 다른 방법을 통해 아미노산을 활성화하고 이를 펩타이드로 연결하는 생합성 메카니즘으로 작동하고 있음을 최초로 밝혀냈다.나아가, 규명한 생합성 메카니즘을 기반으로 NRPS 주요 유전자 서열의 변형을 통해 기존에 알려져 있던 NRPS의 작동 원리에 대한 이해만으로는 불가능하였던 WS9326A의 신규유도체(WS9326I, WS9326J)를 조합생합성적으로 창출할 수 있다.이를 통해 환형 WS9326A 유도체의 여섯번째 아미노산 서열인 아스파라진의 존재가 암세포 성장/전이에 필수적인 신생혈관 생성의 억제 효과에 있어서 중요하다는 구조-활성 상관관계를 규명했다.WS9326A의 생합성 NRPS 효소는 지금까지 보고된 가장 복잡한 형태의 비선형적(nonlinear) NRPS 중 하나로, 이처럼 비정형적 양상을 보이는 생합성효소에 의한 물질 생합성에 대한 구조적, 생화학적, 유전적 정보를 통한 연구와 이해는, 미생물 내 아직 밝혀지지 않은 유용 천연물의 생합성 경로 파악과 생산에 가치 있는 정보를 제공할 수 있다.연구진은 “이번 연구를 기반으로 구조적으로 복잡한 천연물의 조합생합성(화학적 방법이 아닌 생합성 유전자의 조합에 의한 화학구조의 변형 방법)에 대한 획기적인 전략을 제시해 천연물 유래 신약개발의 장애 요소인 물질 구조 개량의 어려움을 극복할 수 있을 것”이라고 밝혔다.나아가 “유용활성을 지닌 천연물을 조합생합성적으로 효능, 부작용, 물성 측면에서 개량할 수 있는 길을 열어 신규의약품의 개발에 기여할 수 있을 것으로 판단된다”고 덧붙였다.이번 연구는 해양수산과학기술진흥원 포스트게놈다부처유전체사업, 해양수산부 극지유래생물자원을 활용한 항생제후보물질개발사업과 한국연구재단의 중견연구(후속)사업, 기초연구실사업, 바이오?의료 기술개발사업의 지원 하에 수행됐다.연구결과는 Angewandte Chemie International Edition(IF 12.959)에 게재됐다.(논문명: Unprecedented Noncanonical Features of the Nonlinear Nonribosomal Peptide Synthetase Assembly Line for WS9326A Biosynthesis)
효소 활용해 고부가 의약품 원료 만든다
생명공학연구원, D-트레오닌 대량 생산기술 개발
6시간동안 1리터당 50g의 99.9% 고순도 원료 생산
항생제·치료제·인공펩타이드 등 고부가 원료로 이용
[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 고부가 의약품 원료를 만드는데 활용하는 인공효소와 생물학적 생산공정 기술을 개발했다. 연구진은 이번에 개발한 효소와 생산공정으로 기존의 화학적 합성법을 대체해 99.9% 이상의 고순도 의약품 원료를 만들었다.한국생명공학연구원은 합성생물학전문연구단 이승구 박사가 공동연구를 통해 고순도의 의약용 D-트레오닌을 대량 생산하는 기술을 개발했다고 22일 밝혔다.D-트리오닌은 항생제, 치료제, 인공펩타이드 등의 고부가가치 원료로 이용된다. 연구진은 D-트레오닌을 생물학적으로 생산하는 방법에 대한 특허를 ㈜엠에이치투바이오케미칼에 기술 이전했으며, 이 기업은 연내 시제품 개발을 추진하고 있다.연구진은 저온 생육이 가능한 해양 미생물에서 저온에서도 높은 반응이 일어나는 합성효소를 찾아냈다. 이 합성효소를 이용해 저가의 원료물질인 글리신과 아세트알데히드로 고순도 D-트레오닌을 만들었다.연구진은 합성효소를 사용하는 유가식 반응기에 글리신과 아세트알데히드를 연속 주입했다. 그결과 6시간 내에 99.9% 이상의 고순도 D-크레오닌을 1L당 50g 이상 생산하는 데 성공했다.이승구 박사는 “인공 효소를 이용한 의약품원료의 친환경 고순도 합성은 화이트 바이오텍으로 지칭되며 지속 가능한 정밀화학 및 제약산업을 위한 핵심 이슈”라고 설명했다.연구진은 고순도 항생제 원료를 어떻게 하면 경제적으로 생산해 낼 수 있을지에 대해 집중했다. 기존 화학적 합성법은 다단계 반응을 거쳐야 해 효율이 낮고, 많은 양의 화합물을 사용해 환경부담도 크다.이승구 박사는 “구조기반의 인공 효소개발과 반응공정 연구가 의약 및 화학산업 향상에 기여할 수 있다는 것을 보여주는 사례”라고 말했다.이 기술 개발은 이승구 박사가 전남대 생명과학기술학부 염수진 교수와 경북대 생명과학부 김경진 교수와 공동연구를 통해 성공했다. 연구결과는 촉매분야의 저명 저널인 미국화학회 전문학술지 ACS 카탈리시스(ACS catalysis) 5월 28일자 온라인 판에 게재됐다.※ 저작권자 ⓒ 파이낸셜뉴스, 무단전재-재배포 금지
안녕하셔요
소염제는 부어오른 염증을 치료하는 약입니다
아시다시피 현재 감기약은 감기를 일으키는 바이러스 자체를 다루
는 약보다는 감기로 인해 나타나는 증상을 치료하는 대증요법이 대
부분입니다
다시 말씀드리자면, 감기로 인해 콧물이 나거나 몸이 아플때 그 부
위에 생긴 염증에 대해 소염제가 증상을 완화시키는 역할을 하게
됩니다.
소염제는 NSAIDs 군(소염진통제) 와 다음의 항염증 효소제가 일반
적으로 사용되고 있습니다
참고로 항염증 효소제의 작용기전에 대해 알려드립니다.
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항염증 효소제 Antiinflammatory enzyme
항염증 효소제로는 bromelain, gabexate, serratiopeptidase, streptodornase, streptokinase, trypsin, lysozyme, pronase, semi-alkaline protease이 있다.
[1] 작용기전1) Bromelain
주성분은 단백분해효소이지만 소량의 acid phosphatase, peroxidase와 몇가지 단백분해효소 억제제, 유기물에 결합된 칼슘이 함유되어 있다. 위장관 단백분해효소와 유사한 기능을 나타내며, prostaglandines의 합성을 억제해서 염증과 부종을 감소시키고, thrombin이 활성화되는 것을 억제한다. Bromelain은 섬유소를 용해시켜 혈전생성을 억제시킨다.
2) Gabexate
단백분해효소(trypsin, kallikrein, plasmin, thrombin) 저해제이며 비펩타이드형이므로 항체를 형성하지 않는다. 췌장염에 사용한다.
3) Serratiopeptidase
단백분해효소로서 bradykinin분해작용, 섬유소용해작용, 점성농액의 용해제거 등의 작용을 나타낸다.
4) Streptodornase
deoxyribonuclease로 농의 성분인 DNA를 분해시킨다.
5) Streptokinase
6) Trypsin
단백분해효소제로서 체내의 섬유소 용해기능을 항진시켜 조직으로부터의 fibrin을 제거하고 혈청의 항단백 분해작용을 높여 염증성 polypeptide의 삼출을 억제한다.
7) Lysozyme, Pronase, Semi-alkaline protease
* 출처 – 처방조제와 복약지도
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문지혜님께서 말씀하시길..
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제가 얼마전 감기약을 사러 갔었거든요.
제 약을 사는게 아니라, 그냥 단순한 종합감기약을 사러 갔었습니다.
근데 종합감기약과 더불어 소염제라는걸 주는거예요.
소염제가 무엇이며,
감기와 소염제가 어떤 관계라도 있는지 알고 싶습니다.
키워드에 대한 정보 효소 의약품
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