| 난카이대학, 약제 내성균에 저항성을 갖는 천연물 “멘노펩티마이신” 전합성 | ||
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 최근, 난카이(南開)대학 원소유기화학국가중점실험실 천궁(陳弓) 교수가 이끄는 연구팀이 7년 동안의 연구를 통해 최초로 약제 내성균에 저항성을 갖는 천연산물 “멘노펩티마이신(mannopeptimycin)”을 고효율적으로 전합성하는데 성공하였다. 해당 연구는 장기간 학계에서 해결하기 어려웠던 당펩타이드 합성 문제를 해결함으로써 “슈퍼박테리아”를 효과적으로 대처할 수 있는 신형 항생제를 개발하는데 새로운 경로를 개척하였다. 관련 연구는 국제 최고 수준의 화학학술지 “Journal of the American Chemical Society”에 발표되었다. 20세기 20년대에 발견된 페니실린은 “항생제 시대”의 서막을 알렸다. 항생제의 사용으로 인간의 평균 수명은 15~20년 늘었다. 최근 몇 년 동안, 전통 항생제의 남용으로 약제 내성을 갖춘 “슈퍼박테리아”가 기승을 부리고 있는 가운데, 이러한 세균을 효과적으로 대처할 수 있는 신형 항생제의 연구개발이 시급하다. 자연계로부터 특수한 생물활성을 보유한 천연산물을 분리한 후, 바이오기술을 통해 화학구조를 변화시키는 방법은 줄곧 신약 연구개발의 중요한 수단으로 꼽히고 있다. 20세기 50년대에 최초로 발견된 “멘노펩티마이신”는 스트렙토마이시스 하이그로스코피쿠스(Streptomyces Hygroscopicus)에서 추출한 다약제내성균에 대해 우수한 항균 활성을 갖는 고리형 당펩타이드 천연산물은 세균 세포벽 형성의 억제를 통하여 병원균을 용해하여 사멸시킨다. 약제 내성균에 대한 우수한 항균 활성으로, “멘노펩티마이신”는 국가별로 관심을 받는 “스타 분자”로 부상하였다. 2002년 미국 와이어스(Wyeth) 제약회사는 대규모의 연구개발팀을 구성하여 “멘노펩티마이신”의 화학합성과 생물합성, 항균 메커니즘과 약물 개발 등에 관한 연구를 진행하였으며, 일련의 핵자기 스펙트럼 수단을 통해 해당 항생제의 화학구조를 추정하였다. 그러나 “멘노펩티마이신”이 아주 복잡한 당펩타이드 구조를 보유하고 있기에 핵심적 전합성이 줄곧 이루어지지 못하고 있다. 이러한 원인으로 관련 약물의 연구개발도 뚜렷한 진전을 이루지 못하고 있다. 천궁 교수가 이끄는 연구팀은 7년 동안의 탐구 끝에, 금촉매에 의한 클리코실화반응을 이용하여 N-mannose을 보유한 N-Man-D-βhEnd조각을 효율적으로 구축하였으며 자체 개발한 팔라듐 촉매에 의한 C-H본드 활성화 기법을 이용하여 L-βMePhe유닛을 효과적으로 제조한 다음 집합식 전략을 이용하여 고리형 헥사펩타이드 골격의 조립을 완성하였으며, 마지막으로 촉매 수소화에 의한 전체 탈보호반응을 통해 최초로 멘노펩티마이신 α와 β를 효율적으로 전합성하였다. 연구팀의 작업은 또 기존의 와이어스회사에서 핵자기 스펙트럼으로 유도한 화학구조의 정확성을 검증하여 유사 복합 당펩타이드 천연산물의 합성을 위하여 중요한 전략적 지침을 제공하였다. 해당 합성 작업은 또 약 내성균에 저항성을 갖는 신형 항생제의 개발 생산에 튼튼한 기반을 마련하였다. 정보출처 : http://www.chinahightech.com/html/hotnews/tuijian/2016/0316/295270.html |
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