기술동향
표적단백질 분해제를 이용한 새로운 치료제 개발_기초연구본부 선정 R&D 이슈 연구동향(28)
- 등록일2021-12-17
- 조회수5613
- 분류기술동향
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자료발간일
2021-12-13
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출처
한국연구재단
- 원문링크
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키워드
#표적단백질 #유비퀴틴-프로테아좀#저분자 화합물#세포
- 첨부파일
NRF R&D Brief-2021-43-표적단백질 분해제를 이용한 새로운 치료...
[R&D Brief 2021-43호]
표적단백질 분해제를 이용한 새로운 치료제 개발_기초연구본부 선정 R&D 이슈 연구동향(28)
◈목차
1. 표적단백질 분해제란? (PROTAC, PROteolysis TArgeting Chimera)
2. 왜 주목받고 있나?
3. 최근 많은 연구가 이루어지고 있나?
4. 최근 국내·외 연구 동향은?
5. 기초연구사업 지원 현황은?
6. 향후 기초연구사업에서 어떤 연구들이 필요한가?
7. 향후 관련분야 원천기술 확보를 위해 어떤 노력이 필요한가?
참고자료
◈본문
1. 표적단백질 분해제란? (PROTAC, PROteolysis TArgeting Chimera)
ㅇ 세포 내의 단백질 분해 기전인 유비퀴틴-프로테아좀 시스템(UPS, Ubiquitin-Proteasome System)을 모방한 저분자 화합물을 이용하여 표적단백질을 분해하는 신약개발 기술임.
ㅇ 이러한 기술은 생명체의 고유한 단백질 분해 기전인 UPS시스템을 활용하여, 기존에 의약품개발의 표적으로 불가능하였던 표적단백질의 분해를 유도함으로써, 새로운 혁신 치료법(모달리티, modality)으로 주목받고 있음.
[그림 1] 표적단백질 분해유도 혁신 치료법
▪ 세포는 손상되거나 불필요한 단백질을 제거하기 위해 유비퀴틴-프로테아좀 시스템(UPS)과 오토파지-리소솜 경로(ALP, Autophagy-Lysosome Pathway)를 가지고 있음. 세포 내 단백질의 80% 이상은 UPS에 의해 분해되는 것으로 알려짐.
▪ 프로탁은 화학적으로 표적단백질에 결합하는 리간드(워헤드), 링커, E3 Lygase 리간드(바인더)로 구성되며, 두 개의 다른 단백질과 동시에 결합하여 기능을 나타내기 때문에 이종-이중기능성 화합물임.
▪ 일반적으로 약물은 질환을 일으키는 단백질과 결합을 통한 기능제어에 초점을 맞추고 있으며, 프로탁은 질병을 유발하는 단백질을 분해하여 제거하는 방법임.
2. 왜 주목받고 있나?
ㅇ 1999년 최초의 특허 및 2001년 크레이그 크루 교수팀(미국 예일대)의 PNAS 논문이 발표된 이후, 프로탁은 약물에 내성을 가진 표적단백질에 대해서 잘 반응함. 약물개발이 불가능하다고 알려진 표적단백질로 신약개발이 가능함. 표적단백질의 비활성 부위를 제어하여 분해 가능함. 기존 저해제와 비교하여 더 높은 표적 선택성을 나타냄 등의 이유로 세계적으로 많은 연구가 이루어지고 있음. (KDB 미래전략연구소, 2020.)
▪ 실제로 프로탁은 어떤 표적이든 단백질을 제거할 수 있어서 신약개발의 폭을 넓힐 수 있는 게임체인저가 사용 가능함.
▪ 기존의 신약개발은 전통적인 ‘리핀스키룰’(Lipinski’s rule of five)을 따르게 되는 반면에 프로탁은 이러한 ‘리핀스키룰’을 넘어서 신약의 범위를 넓혀가고 있음.
3. 최근 많은 연구가 이루어지고 있나?
ㅇ 2000년대 초반 개념이 입증되고, 2013년 in vivo 동물실험으로 가능성이 입증된 이후에 많은 연구가 이루어지고 있음.
- 2016년 베링거잉겔하임과 영국 던디대(프로탁 연구기관)의 공동연구를 시작으로 하여, 글로벌 제약사와 프로탁 전문 바이오텍인 아비나스(ARVINAS) 등의 바이오텍과의 협업은 연간 2-3건씩 꾸준히이루어지고있으며그규모도증가하고있음.
...................(계속)
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