뼈 형성 증진시키는 새로운 골다공증 치료제 개발

최강열 교수팀, 기존 치료제의 한계 극복…상용화 길 열어







[한의신문=김대영 기자] 신호 전달체계(윈트신호전달체계)의 흐름을 막는 단백질(CXXC5)의 작용을 차단함으로써 뼈의 형성을 증진시키는 새로운 골다공증 치료제가 개발돼 주목된다.



16일 한국연구재단에 따르면 기존의 치료제들은 뼈가 분해돼 없어지는 것을 막아 골밀도를 유지시키고 있으나 이는 새로운 골 형성이 억제되고 뼈의 질이 나빠지는 등 한계를 갖고 있었다.



또 유일한 뼈 재생성 골다공증 치료제인 재조합 부갑상선 호르몬(parathyroid hormone)은 생산비용이 높고 구강 복용이 불가능해 부작용이 발생될 가능성이 있어 대체제가 절실한 실정이다.



이에 연세대학교 생명공학과 최강열 교수팀은 윈트신호전달계를 저해하는 CXXC5가 그 작용점인 Dishevelled에 결합하는 것을 막아 뼈의 재생을 촉진하는 저분자 화합물을 발굴했다.

그리고 이 화합물을 개량해 새로운 뼈 재생 골다공증 치료제로의 개발이 가능함을 확인했다.



특히 한국화학연구원 등과 난소 절제 쥐에 구강으로 투여한 공동연구에서 동 화합물을 구강으로 복용 시 골다공증을 치료하는 효과를 보였다.



최 교수는 “골다공증 치료제 개발에 있어 Dishevelled-CXXC5 결합의 유효성을 다시 한 번 검증하고 구강 복용 가능한 뼈 재생성 골다공증 치료물질을 발굴․개발함으로써 보다 안정적이고 부작용이 적은 혁신형 골다공증 치료제의 개발 가능성을 보여줬다”고 밝혔다.



이번 연구는 약학 분야의 국제 저명 학술지인 엠보 몰레쿨러 메디신(EMBO Molecular Medicine) 이달 3일자에 게재됐다.(논문명 : Small molecule inhibitors of the Dishevelled-CXXC5 interaction are new drug candidates for bone anabolic osteoporosis therapy)



*용어설명*

○ Dishevelled

윈트신호전달계에서 세포 밖의 신호를 세포 안으로 매개하는 데에 중요한 단백질이다. 윈트 수용체 복합체에 의해 활성화되는 세포질 내 첫 번째 단백질로 윈트신호전달계의 활성화에 첫 관문으로써 역할을 수행한다.



○ 윈트신호전달계(Wnt signaling)

세포내에서 다양한 생리 혹은 병리현상을 조절하는 중요한 신호전달계의 하나로 암, 골다공증, 비만, 상처 치유, 모발 형성 등과의 연관성에 대한 연구결과가 최근 발표 되면서 다양한 치료제 개발을 위한 타겟으로 주목받는 신호전달계이다.



○ CXXC5(CXXC-type zinc finger protein 5)

CXXC5는 최근 새롭게 규명된 단백질로써 윈트신호전달계를 조절하는 것으로 알려져 있다.

CXXC5는 C-말단(terminal)에 Dishevelled 단백질과 결합하는 도메인(DBM, Dishevelled binding motif)을 가지고 있는데 이 부위가 CXXC5 단백질이 윈트신호전달계를 저해하는 기능을 하는데 중요한 역할을 한다.