日 연구팀, 효과적인 치료제 개발 가속화

[의학신문·일간보사=정우용 기자] 건강에 중요한 작용을 하는 단쇄지방산수용체(FFA2)에 대해 작용제와 차단제가 각각 결합한 FFA2의 입체구조가 밝혀졌다.

일본 도쿄대 대학원 이학계연구과와 도쿄대 첨단과학기술연구센터 등 연구팀은 크라이오 전자현미경을 이용해 지방산의 길이를 인식하는 수용체의 구조기반과 개발약물이 작용하는 특이한 메커니즘을 밝히는 데 성공했다고 발표했다. 연구성과는 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications) 인터넷판에 26일 게재됐다.

연구팀은 입체구조를 자세히 조사한 결과 FFA2를 표적으로 하는 개발약물인 작용제 '4-CMTB'와 차단제 'GLPG0974'가 그동안 예상돼 온 장소와는 다른 위치에 결합하는 것으로 확인됐다. 또 분자동력학 시뮬레이션이나 기능해석실험을 이용함에 따라 FFA2가 단쇄지방산만선택적으로 인식하는 메커니즘을 밝히는 동시에 새로운 작용·차단기구에 따라 FFA2의 기능을 조절하는 것으로 밝혀졌다.

단쇄지방산은 식물섬유가 장내세균에 의해 분해됨에 따라 만들어지는 물질이다. 이 단쇄지방산은 우리의 장이나 지방조직, 췌장, 면역세포의 세포막상에 존재하는 FFA2를 매개로 대사나 면역조절 등 다양한 생리작용을 유발한다. 최근 FFA2는 생활습관병이나 염증성 장질환의 치료표적으로 큰 주목을 모으고 있으며 이미 여러 치료물질이 개발되고 있다. 하지만 FFA2가 어떻게 단쇄지방산을 선택적으로 인식하고 FFA2를 표적으로 하는 개발약물들이어떻게 그 기능을 조절하는지에 관해서는 밝혀지지 않았다.

이번 연구성과는 FFA2를 표적으로 하는 보다 효과적인 치료제를 설계하고 생활습관병이나 염증성 장질환의 새로운 치료제 개발을 가속화할 것으로 기대된다. 또 이 연구에서 얻은 작용제 및 차단제의 작용기전에 관한 정보는 FFA2 외 다른 수용체에 대한 약물개발에 활용할 가능성이 있어 앞으로 다양한 질환의혁신적 치료제를 개발할 것으로 기대된다.