KAIST, 난치성 신경질환 치료 물질 합성 ‘분자 연금술’ 성공

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 퇴행성 신경질환 등 난치성 신경질환 치료제로 개발 가능한 물질인 ‘수프라니딘 B’를 합성하는 ‘분자 연금술’에 성공했다.

한국과학기술원(KAIST)은 화학과 한순규 교수 연구팀이 국내 자생 ‘광대싸리’에 극미량 존재하는 고부가가치 천연물을 생체모방 전략을 통해 쉽게 얻을 수 있는 물질로부터 간단하게 합성하는 방법을 개발했다고 1일 밝혔다.

`세큐리네가 알칼로이드'는 국내 자생 약용식물인 ‘광대싸리’에서 발견되는 천연물 군으로, 항암 및 신경돌기 성장 촉진 등 다양한 약리 활성을 보여 수십 년간 합성화학계의 관심을 받아왔다.

이들 물질 군에는 기본 골격으로부터 산화되거나 사슬처럼 연결된 형태를 갖는 100여 종의 초복잡 천연물들이 존재하는데 상대적으로 간단한 기본 골격체의 합성은 잘 정립됐으나 초복잡 화합물의 합성은 난제로 남아 있다.

이 중 `수프라니딘 B'도 초복잡 세큐리네가 천연물 중의 하나로, 신경세포의 신경돌기 성장을 촉진해 퇴행성 신경질환이나 신경 절단 등 현재는 난치성인 신경질환의 치료제로 기대되는 물질이다.

그러나 식물 1㎏ 당 추출량이 0.4㎎에 그칠 정도로 극히 적고 정제 또한 어려워 추가적인 연구에 제한점이 많았다.

이에 연구팀은 광대싸리에서 쉽게 대량으로 추출할 수 있는 기본골격을 갖는 세큐리네가 천연물인 알로세큐리닌과 시중에서 값싸게 구할 수 있는 누룩산 유래 물질로부터 단 세 단계 만에 수프라니딘 B를 합성하는 방법을 개발했다.

수프라니딘 B의 세계 최초 합성은 쉽게 구할 수 있는 물질로부터 고부가가치 화합물을 간단하게 만들어 낸 일종의 `분자 연금술'이라 볼 수 있다.

수프라니딘 B와 같이 복잡한 천연물을 이렇게 짧은 과정으로 합성해 낸 사례는 드물다.

한 교수는 "이번 연구로 수프라니딘 B를 간단하게 생산할 수 있게 됐을 뿐 아니라 초복잡 세큐리네가 천연물의 생합성에 대한 이해도 높일 수 있었다ˮ며 "고부가가치 국내 자생 약용식물을 합성화학적으로 또는 합성생물학적으로 생산할 수 있는 학문적 토대를 마련했다ˮ고 말했다.

KAIST 화학과 강규민 석박사통합과정 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 화학 분야 저명 국제 학술지 `미국화학회지'에 지난달 2일 게재됐다.

memory4444444@news1.kr