난공불락 'c-Myc' 표적 분해 성공…中, 새 경로 찾았다

중국 공동 연구진이 기존 기술과 다른 새로운 경로를 이용해 '난공불락'으로 여겨지던 암 유발 단백질 'c-Myc'를 분해하는 데 성공했다.

20일(현지시간) 중국 바이오 전문매체 바이오온(bioon)에 따르면 대련이공대학, 심양약학대학, 대련의과대학 공동 연구팀은 '미드놀린(midnolin) 기반 표적화 키메라(MbTACs)'라는 새로운 단백질 분해 기술을 개발해 이 같은 성과를 거뒀다. 해당 연구 결과는 지난 7일 국제학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)'에 게재됐다.

'MbTACs'는 표적 단백질 분해(TPD) 기술의 일종이다. 기존 TPD 기술의 대표 주자인 프로탁(PROTAC)이 세포 내 단백질 분해 시스템인 '유비퀴틴-프로테아좀' 경로를 이용하는 것과 달리, MbTACs는 유비퀴틴을 필요로 하지 않는 '미드놀린-프로테아좀' 경로를 활용하는 것이 특징이다.

연구진이 개발한 MbTACs 분자는 c-Myc에 결합하는 부위와 미드놀린 단백질에 결합하는 부위로 구성된다. 이 분자가 매개체 역할을 해 c-Myc와 미드놀린을 서로 가깝게 만들면, 미드놀린이 프로테아좀을 끌어와 c-Myc를 분해하는 원리다.

기존 프로탁 기술은 특정 E3 리가아제 효소에 의존해, 일부 암세포에서 해당 효소가 부족하거나 변이가 생기면 약물 내성이 발생하는 한계가 있었다. 또한 핵 안에 있는 단백질을 분해하는 데 어려움이 있었다.

반면 MbTACs는 유비퀴틴 시스템에 의존하지 않아 기존 기술의 내성 문제를 극복할 수 있다. 특히 c-Myc와 같이 세포 핵 내에 존재해 공략이 어려웠던 전사인자를 효과적으로 표적할 수 있는 새로운 대안을 제시했다.

연구팀은 세포 실험(in vitro)과 동물실험(in vivo)을 통해 MbTACs가 c-Myc 단백질을 효과적으로 분해하고, 이를 통해 종양 세포의 증식을 억제하며 종양 성장을 늦추는 항암 효과를 확인했다.

연구팀은 "MbTACs는 개발이 용이한 모듈형 펩타이드 분해제로, 질병 치료에 폭넓게 적용될 수 있을 것"이라며 "이번 연구가 표적 단백질 분해 기술 설계에 새로운 차원을 제공할 것으로 기대한다"고 밝혔다.