이번 성과는 세계적 화학 저널 앙게반테 케미 International Edition에 게재됐다.

신약 개발은 흔히 ‘자물쇠에 꼭 맞는 열쇠 찾기’에 비유된다.

수많은 단백질 중 질병 원인 단백질만 선택적으로 억제하는 약물을 찾아야 하기 때문이다.

하지만 단백질들은 구조가 비슷해 잘못 결합하면 부작용이 발생할 수 있어, 후보 물질을 찾는 과정이 매우 까다롭다.

연구팀은 ‘DNA-바코드 화합물 라이브러리’와 ‘클릭 화학’을 결합한 새로운 방법을 제시했다.

분자마다 고유의 DNA 바코드를 붙여 구분하고, 분자들이 스스로 최적의 파트너를 찾아 결합하는 과정을 통해 단 한 번의 실험으로 수천만 종 가운데 적합한 후보를 골라낼 수 있다.

기존에는 수백~수천 회의 반복 실험이 필요했던 과정을 단번에 해결한 셈이다.

이를 통해 연구팀은 대사성 질환과 여러 암의 원인 단백질로 알려진 ‘PTP1B(Protein Tyrosine Phosphatase 1B)’를 선택적으로 억제하는 후보 물질을 발굴했다.

정상 세포에는 거의 영향을 주지 않으면서, PTP1B가 과잉 발현된 암세포에서 강력한 항암 효과를 보였다.

논문 제1저자인 김민경 박사과정 연구원은 “이번 기술은 단 한 번의 스크리닝만으로 특정 단백질에 대해 높은 선택성과 강력한 활성을 지닌 후보 물질을 발굴할 수 있다는 점에서 의미가 크다”며 “맞춤형 치료제 개발은 물론 정밀 진단 도구 설계에도 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 바이오의료기술개발사업과 이공학 학술연구기반구축사업의 지원을 받아 수행됐다.