[대구=뉴시스] 박준 기자 = 계명대학교와 연세대학교가 단백질의 특정 인산화 신호만 선택적으로 제거하는 바이오포스택(bioPhosTAC, biological Phosphorylation Targeting Chimera, 인산화 표적 키메라) 기술을 개발했다.
8일 계명대에 따르면 이번 연구 성과는 국제 저명 학술지 Advanced Science(어드밴스드 사이언스)에 게재됐다.
논문 제목은 '바이오포스택 전략을 통한 OTUB1 비정형 기능의 선택적 조절(Selective Modulation of OTUB1 Noncanonical Function via a bioPhosTAC Strategy)'이다.
이 학술지는 피인용지수(IF) 14.1로 학술지 인용 보고서(JCR) 기준 상위 10% 이내 Q1에 속한다.
연구팀은 효소 자체를 억제하는 대신 인산기를 제거하는 탈인산화 효소(phosphatase, 포스파테이스)를 표적 단백질 근처로 유도하는 근접 유도(induced-proximity) 전략을 적용했다.
인공지능(AI) 기반 단백질 설계 기술을 활용해 표적 단백질 OTUB1에 결합하는 펩타이드(peptide)와 탈인산화 효소 SHP2에 결합하는 펩타이드를 연결한 이중기능성 물질 바이오포스택을 개발했다.
실험 결과 기존 Src 키나아제 억제제(Src kinase inhibitor)는 OTUB1뿐 아니라 JAK2, STAT3, ERK 등 다양한 기질 단백질의 인산화를 동시에 감소시켰다.
반면 바이오포스택은 다른 단백질에는 영향을 주지 않으면서 OTUB1 Y26(타이로신 26번 위치)의 인산화만 선택적으로 제거했다.
이를 통해 세포 성장과 대사에 관여하는 Raptor 단백질 감소와 mTORC1 신호 억제 효과를 정교하게 조절할 수 있음을 확인했다.
연구팀은 암세포 선택성을 높이기 위한 최적화도 진행했다. 암세포 표면의 KKLC-1(KKLC-1 항원)을 인식하는 표적 지향성 펩타이드(tumor-homing peptide, 종양 표적 펩타이드)를 도입해 암세포에서 선택적으로 작용하도록 설계했다.
계명대 박광수 교수는 "바이오포스택은 모듈형 구조로 다양한 질환 단백질로 확장 적용이 가능하다"고 말했다.
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