콩벌레 공생 곰팡이서 뇌 질환 치료 천연물 얻어

KAIST, 천연 항신경염증 ‘허포트리콘’ 합성 첫 성공
수소결합 기반 반응 설계...퇴행성 질환 약물 개발 기대

국내 연구진이 콩벌레와 공생하는 곰팡이에서 알츠하이머나 파킨슨병과 같은 퇴행성 뇌질환 치료에 활용할 수 있는 희귀 천연물을 얻는 데 성공했다.

KAIST는 한순규 화학과 교수 연구팀이 콩벌레와 공생하는 곰팡이에서 발견된 천연 항신경염증 물질 '허포트리콘 A, B, C'를 합성하는 기술을 개발했다고 지난달 31일 밝혔다.

허포트리콘은 뇌 속 염증 억제와 신경세포 보호에 탁월한 효능을 지닌 물질로, 허포트리콘 천연물은 콩벌레의 공생균인 '허포트리시아 sp. SF09'에서만 극미량으로 얻을 수 있다.

연구팀은 곰팡이에서 이 물질이 만들지는 방식을 예상해 허포트리콘의 복잡한 구조를 연구실에서 화학적으로 만드는 방법을 고안했다.

마치 두 개의 퍼즐 조각이 맞물려 하나의 고리를 만들듯, 탄소 기반 파트너끼리 새로운 결합을 만들어 육각고리 구조를 형성해 주는 '딜스-알더 반응'을 활용했다.

이어 연구팀은 '수소결합'이라는 분자 사이의 약한 끌어당김 현상에 주목하고, 이를 토대로 반응이 원하는 방향과 위치에서만 일어나도록 정교하게 유도함으로써 허포트리콘 A, B, C를 정확하게 합성하는 데 성공했다.

수소결합을 통해 반응 분자들이 정확한 위치로 이동해 허포트리콘 C, A, B를 성공적으로 합성했다고 연구팀은 설명했다.

한순규 KAIST 교수는 "이번 성과는 퇴행성 신경질환 관련해 약리 활성을 갖는 자연계 희귀 천연물을 최초로 합성하고, 복잡 천연물의 생체모방 합성 원리를 체계적으로 제시한 연구"라며 "앞으로 천연물 기반 항신경염증 치료제 개발과 해당 천연물군의 생합성 연구에도 폭넓게 활용될 것으로 기대된다"고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '미 화학회지(JACS)'에 지난달 16일 게재됐다.

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr

허포트리콘 천연물 합성 개념도.

KAIST 제공" class="img_LSize" />

한순규(왼쪽부터) 교수, 이유진 석박사통합과정, 김태완 석박사통합과정

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