의약품 수용체의 신호전달 과정 규명

G단백질수용체 의한 G단백질 활성원리 패러다임 바꾸는 이론 제시



국내 연구팀이 주요 의약품과 우리 몸 속 수용체가 작용해 신호전달에 관여하는 과정을 규명해 주목된다.



과학기술정보통신부에 따르면 2012년 노벨화학상을 받은 G단백질수용체(GPCR)는 세포막의 문지기로 호르몬, 의약품 등을 세포 내로 전달해 적절한 반응을 유도하며 현재 사용 중인 의약품의 40%가 G단백질수용체를 통해 작용한다.



그러나 이 수용체가 G단백질과 결합했을 때의 구조를 이용해 약물의 효과를 높이려는 시도가 많지만 아직 실질적 결실은 없었다.



이에 정가영 교수(성균관대학교) 연구팀은 G단백질수용체가 외부 신호와 결합해 세포 내 반응을 유도하기까지의 순차적인 구조 변화를 규명했으며 나아가 약물 개발에 활용될 수 있는 G단백질수용체의 구조도 제시했다.



연구결과 노벨화학상을 받은 G단백질수용체의 구조는 G단백질과의 결합 후 형태로 효과적 신약개발을 위한 실제 세포 내 G단백질 결합과정을 규명하기에 적절한 모델이 아닐 수도 있으며 이 연구에서 밝혀진 결합 초기 G단백질수용체 구조가 세포 내 반응을 유도하는 효과적인 신약개발 추진에 더 적합한 것으로 밝혀졌다.



따라서 2012년 노벨화학상 수상 이후 지속되던 G단백질수용체에 의한 G단백질 활성 원리의 패러다임을 바꾸는 이론을 제시, 향후 G단백질수용체 작용 약물을 개발하는데 새로운 전략을 제시하는 데 기반이 될 것으로 기대된다.



정가영 교수는 “2012년 노벨화학상 이후 지속적으로 연구되어 온 G단백질수용체에 의한 G단백질 활성 원리의 패러다임을 바꾸는 이론을 제시했다”며 “향후 G단백질수용체에 작용하는 의약품 개발의 새로운 전략이 될 것”이라고 의의를 설명했다.



이번 연구 성과(논문명 : Assmbly of a GPCR-G Protein Complex)는 과학기술정보통신부 기초연구지원사업(개인연구‧집단연구)의 지원으로 수행됐으며 세계 최고 수준의 국제학술지 '셀(Cell)' 5월 10일(한국시간)자에 게재됐다.



<용어설명>

G단백질수용체(GPCR) : 외부 신호를 감지하면 세포 내부의 G단백질과 결합해, 세포의 신호전달계를 활성화시키는 역할을 한다. 시각, 후각, 심혈관, 뇌, 면역, 대사 기능 등 우리 몸의 다양한 기능을 조절한다.



G단백질(G-protein) : 세포 외부의 신호 및 자극에 의해 세포막의 GPCR이 활성화되면 세포 내부의 G단백질이 GPCR과 결합해 활성화되고 세포 내부로 신호를 전달한다.