포스텍-대경첨단의료진흥재단, 면역력 담당 단백질 상호작용으로 피부염 유발 물질 억제 개발 성공

포스텍(포항공대, 총장 김도연) 화학과 임현석 교수·박사과정 이영주 씨 연구팀은 대구경북첨단의료산업진흥재단의 송재영 박사 연구팀, 기초과학원 임신혁 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 비정상적인 단백질 상호작용을 조절해 아토피 피부염을 유발하는 원인을 억제하는 물질 개발에 성공했다.

우리 몸은 해롭다고 생각되는 물질이 들어오면 스스로 제거하려는 움직임, 즉 면역반응을 일으킨다. 그런데, 환경적 또는 유전적인 원인에 의해 면역반응이 비정상적으로 활성화될 경우 유해물질이 아닌 꽃가루 같은 것에도 면역반응을 일으켜 아토피와 같은 알레르기성 염증 질환을 유발하게 된다.

이러한 아토피성 피부염의 치료를 위한 기존의 방식은 스테로이드 제제를 사용해 염증을 제거하거나 면역반응을 억제하는 방법을 사용했다. 이 방법들은 근본적인 치료가 아닐 뿐 아니라 스테로이드로 인한 부작용과 병에 대응하는 면역력 약화 등의 문제가 있었다. 면역기능을 잃지 않으면서 아토피를 일으키는 부분만 억제할 방법은 없을까.

연구팀은 면역반응을 시작하라는 신호를 담당하는 ‘STAT6’라는 단백질이 몸속에서 과도하게 활성화되면 알레르기성 염증 질환을 유발한다는 점에 주목했다. 또한 STAT6가 면역반응을 유발하기 위해서 ‘NCOA1’이라는 단백질과의 상호작용이 필요하다는 점에 착안해 이들 상호작용을 막는 펩타이드 기반의 약물을 개발했다.

펩타이드는 단백질을 구성하는 아미노산이 두 개 이상 연결된 것으로, 인체와 분자 구조가 유사해 거부반응이 없는 인체 친화적인 물질이다. 이 펩타이드를 사용했을 때 STAT6의 면역반응 신호와 알레르기성 염증 질환 유발 물질 생성을 선택적으로 억제하는 것을 세포 실험으로 확인했다. 두 단백질 간 상호작용의 저해를 통해 아토피를 일으키는 면역반응 신호만 억제하기 때문에 부작용 없는 치료가 이뤄지게 돕는 메커니즘이다. 이 물질을 이용해 치료제를 개발할 경우 부작용 없이 안전한 아토피성 피부염 치료제는 물론이고 천식과 같은 알레르기성 염증 질환 치료제 개발도 가능할 것으로 기대된다.

논문의 제1저자인 화학과 박사과정 이영주 씨는 “이번 연구 성과는 세계 최초로 STAT6와 NCOA1간 단백질 상호작용을 저해함으로써 알레르기성 염증반응을 효과적으로 억제할 수 있음을 증명했다”라며 “앞으로 획기적인 아토피 치료제로 개발 될 수 있을 것”이라며 기대감을 밝혔다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다. 이 연구결과는 화학분야 권위지인 미국화학회지(Journal of the American Chemical Society) 온라인판에 게재됐다.

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