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화둥이공대, 새로운 형광탐침 발명
  • 등록일2015.05.15
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최근 화둥이공대학교(華東理工大學) 바이오반응공정국가중점실험실, 상하이생물제조기술협동혁신센터 양이(楊弋 연구팀은 최초로 단세포와 생체동물 대사 상태를 모니터링할 수 있는 새로운 형광탐침을 발명하였으며 고효율적인 항암 화합물을 선별하여 그 메커니즘을 규명하였다. 2015년5월5일, 해당 연구 성과는 "셀 메타볼리즘"에 발표됐다.

기존의 전통적인 생화학 분석 방법을 통해 세포 대사 활동을 연구하고 항암약물을 찾는 방법은 효율이 낮고 원가가 높다. NAD/NADH는 핵심 대사산물이며 표증세포 대사 불균형의 가장 뚜렷한 기준이다.

양이 연구팀이 연구 개발한 새로운 세포 대사 형광탐침 SoNar는 합성생물학 방법을 기반으로 구축되었으며 고감도, 고광도와 거대한 동적범위를 갖고 있다. 암세포와 정상 세포의 미세한 대사 차이를 감지할 수 있으며 단세포와 생체 동물 수준에서 세포 대사 상태에 대한 높은 시공간 해상도의 검측과 영상화를 실현하였다. 연구팀은 SoNar를 통해 세포 대사를 기반으로 최초로 살아있는 세포 수준의 높은 처리량 화합물 선별을 진행하여 KP372-1 화합물이 저농도에서 다양한 인체 조직의 암세포를 광범위하게 파괴할 수 있다는 것을 발견하였다.

연구팀은 대사체학, 화학생물학, 유전학 선별 등 기술을 이용하여 KP372-1은 새로운 구조의 산화 환원 순환 기질이며 암세포 중에서 특이 고발현의 NQO1 효소 촉매 작용하에 극도의 산화 스트레스를 일으켜 암세포를 소멸한다는 것을 최종적으로 검증하였다. 이 화합물은 현재 임상 2기에 진입한 NQO1에 의존하는 전형적인 항암 화합물인 β-라파콘에 비해 경구 활용도가 높고 약물 효과 반감기가 더 길고 약효 농도가 낮다.

해당 연구는 5년에 걸쳐 완성되었다. SoNar 탐침은 세포 대사 관련 살아있는 세포와 생체에 대한 실시간 모니터링에 광범하게 응용할 수 있으며 물질과 에너지 대사의 조절 메커니즘을 진일보 이해하는데 중요한 혁신적인 도구와 방법을 제공하였다.

정보출처 : http://www.cas.cn/kj/201505/t20150507_4351171.shtml