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[청년발언대] 대표적 항암제 ‘시스플라틴’ 작용원리 규명

 

【 청년일보 】과학기술정보통신부는 홍석철 교수 연구팀(고려대학교 물리학과, 기초과학연구원 분자분광학 및 동력학 연구단)이‘시스플라틴(Cisplatin)’의 작용원리를 분자 수준에서 규명했다고 밝혔다.


시스플라틴은 핵산에 결합해 구조변화를 유발해, 암세포의 재생산 능력을 저해하는 물질로, 수십 년간 사용되어온 대표적 항암제이다.

 

시스플라틴이 핵 속의 DNA와 결합하여 DNA의 구조를 변형시킨다는 사실은 잘 알려져 있었으나, 크로마틴(chromatin, 염색질) 구조에 대한 시스플라틴의 반응성과 구조 변형에 대한 연구는 부족하였다.


세포 내의 DNA는 대부분 단백질과 함께 크로마틴이라는 형태로 고도로 압축되어 세포 내의 핵 속에 들어있다. 인체 내 세포의 성장과 사멸은 이러한 크로마틴 구조의 변화를 통해 조절된다. 그런데 시스플라틴이 접착제처럼 작용해 크로마틴의 변화를 막아 항암효과를 낸다는 사실이 새롭게 밝혀진 것이다.


연구팀은 크로마틴이 시스플라틴의 중요한 표적이라는 가설을 바탕으로, 시스플라틴과 결합했을 때 크로마틴의 물성 변화를 자성트위저 장비를 이용해 분자 수준에서 정밀하게 측정하였다.


그 결과, 시스플라틴이 크로마틴과 비가역적으로 결합하여 크로마틴의 탄력성을 영구적으로 없애는 것을 확인할 수 있었다. 또한 강하게 잡아당기는 물리적인 자극이나 고농도의 소금물 같은 화학적 자극에도 반응하지 않는 것으로 나타났다.

 

시험관 내 RNA 전사 실험을 통해 시스플라틴과 결합한 크로마틴에서는 전사 효율이 뚜렷이 감소함까지 확인함으로써, 시스플라틴의 작용 원리를 실험적으로 규명하는 데 성공했다.


본 연구는 크로마틴의 역학적 특성을 측정하여 시스플라틴의 약리적 표적이 순수한 DNA가 아닌, 크로마틴 형태일 수 있음을 제안하였다.

 

홍석철 교수는 “이번 연구는 항암제와 DNA 분자의 작용 원리를 밝히는 기초 연구에만 머물지 않고, 다양한 환경에서 항암제의 반응 효율을 조사하는 데 효과적인 방법을 제시함으로써 향후 유효 물질의 선정과 개발 과정에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.”고 말했다.

 

이어 “이번 연구를 통해 시스플라틴이 크로마틴을 표적으로 하여 강력한 항암효과를 일으킨다는 점을 알게 되어, 앞으로 유전자 발현을 효과적으로 교란할 수 있는, 크로마틴을 표적으로 하는 항암제를 개발한다면, 항암치료에 크게 도움이 될 것으로 기대된다.”고 밝혔다.

 

앞으로 DNA 또는 크로마틴을 표적으로 하는 강력한 항암제가 개발될 것으로 기대된다.

 

 

【 청년서포터즈 5기 한지원 】





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