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손상된 혈관을 정상화하는 새로운 항체를 만들다
혈관은 인체 건강에 핵심적 역할을 한다. 세포에 산소와 영양분을 공급하고, 노폐물을 배설기관으로 옮기며, 면역세포들의 이동을 돕기 때문이다. 혈관의 항상성은 Angiopoietin-TIE2 신호전달체계를 통해 조절된다. 하지만, 암, 패혈증, 당뇨성 망막병증, 족부궤양 등의 질환에서는 혈관 내피세포와 주변 지지세포들이 파괴되면서 심각한 혈관 손상이 일어난다. 이에 국내외 제약회사들이 앞다투어 손상된 혈관의 TIE2를 활성화시키는 치료제 개발에 뛰어들고 있다.
우리 대학 의과학대학원 김호민 교수(기초과학연구원(IBS) 바이오분자 및 세포구조 연구단 CI), 고규영 특훈교수(기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단장) 연구팀은 질병 상황에서 손상된 혈관을 정상화하는 항체를 새롭게 개발하고, 3차원 분자구조를 규명하여 치료항체의 작동 기전을 제시했다. 암, 패혈증 등 혈관 손상을 동반하는 다양한 질병의 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다.
Angiopoietin1 단백질은 혈관 내피세포의 TIE2 수용체에 결합하여 세포표면 응집을 유도한다. 이 과정이 TIE2 활성화와 혈관 안정화 유도에 핵심적인 역할을 한다. 현재까지의 TIE2 활성화 유도 치료제는 대부분 단백질 엔지니어링을 통한 Angiopoietin 변이체 개발에 집중되었다. 그러나 이 전략은 낮은 생산성과 안정성, 생체 내 짧은 반감기 등의 문제가 있었다.
연구진은 기존 TIE2 활성화를 유도하는 치료제 개발과는 다른 전략을 채택하였다. 그 결과 혈관 내피세포의 TIE2 수용체에 결합하여 성장과 안정화를 유도하는 “TIE2 활성 항체(hTAAB)” 개발에 성공했다. 또한 단백질 결정학과 바이오투과전자현미경 등을 활용, TIE2 활성 항체와 TIE2의 결합 분자구조와 항체에 의한 TIE2 수용체의 활성화 분자기전도 규명했다.
연구진은 TIE2 수용체/Angiopoietin의 결합 분자구조를 바탕으로 TIE2 수용체에 직접 결합해 응집과 활성화를 유도하지만, Angiopoietin 결합에는 영향을 미치지 않는 항체를 새로 개발하고자 하였다. 이에 마우스 하이브리도마 기술과 혈관 내피세포를 활용한 효능평가를 통해 가장 효과적인 항체를 선별하였고, 단백질 결정학으로 TIE2 수용체와 TIE2 활성항체(hTAAB)의 상호작용에 핵심적인 분자코드를 규명하였다. 또한 바이오투과전자현미경으로 Y자 형태의 항체가 TIE2에 순차 결합하여 다각형 형태로 TIE2수용체의 클러스터(응집)를 유도하는 분자메커니즘을 규명해냈다. 이를 바탕으로 TIE2 인간화 항체 개발에도 성공했다.
김호민 교수는 “TIE2 수용체 활성 항체가 TIE2를 다각형 형태로 응집을 유도하여 활성화시키는 것은 새로운 발견”이라며 “두 연구실의 협력을 통하여 우수한 성과를 거둔 대표 사례이며, 기초연구와 응용․개발연구가 서로 다른 영역이 아님을 보여주는 연구”라고 말했다. 고규영 교수는 “향후 동물실험의 효과 검증을 통해 혈관 이상으로 인한 다양한 질환 치료제 개발로 연계되기를 기대한다”라고 말했다.
우리 대학 의과학대학원 김호민 교수와 고규영 교수가 주도하고, 기초과학연구원 조경희 박사와 배점일 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈 (Nature Communications, IF 14.919)’ 온라인 판 11월 1일 자에 게재됐다.
2021.11.02 조회수 8231 -
고규영 특훈교수, 호암상금 1억원 기부
우리 대학 의과학대학원 고규영 특훈교수가 호암상 상금 1억원을 KAIST 발전기금으로 쾌척했다.
혈관생물학 분야의 세계적인 권위자인 고규영 교수는 지난 1일 호암아트홀에서 열린 ‘제28회 호암상’ 시상식에서 의학상을 수상했다. 고 교수는 암 혈관을 제거하는 대신 정상화시키는 역발상 접근으로 항암제 전달 효율성을 높여 암의 성장과 전이를 줄일 수 있는 새 패러다임을 제시한 공을 인정받았다.
고 교수는 “기초의학자로서 연구 성과를 인정받아 호암상을 수상하게 되어 큰 영광이다”며 “지속적 발전을 위해 더욱 연구에 박차를 다해 갈 것이다”이라며 수상금의 일부를 연구의 원동력이 된 의과학대학원에 기부했다.
특히 고 교수는 지난 2012년에는 제5회 아산의학상을, 2011년에는 제7회 경암상을, 2007년에는 제17회 분쉬의학상 수상한 바 있으며, 수상시마다 매번 상금을 의과학대학원 발전기금으로 기부해 오고 있다.
신성철 총장은 “의미 있는 수상금을 의과학대학원 발전기금으로 흔쾌히 쾌척해주셔서 감사드린다”며 “고 교수의 기부금은 세계적인 의과학자를 키우고 있는 의과학대학원 발전에 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다.
고 교수는 전북대 의대에서 박사 학위를 받고 미국 코넬대학과 인디애나 주립대에서 박사후 과정을 거친 뒤 전북대 의대 교수, 포스텍 교수를 역임하고 현재 KAIST 의과학대학원 특훈 교수와 기초과학연구원 혈관 연구단장으로 재직 중이다.
2018.06.19 조회수 10755 -
동아일보, '10년 뒤 한국을 빛낼 100인' 선정
동아일보 4월 17일자 보도에 따르면, 우리학교 교수 7명이 ‘10년뒤 한국을 빛낼 100인’에 선정됐다.
100인 가운데 대학교수는 32명이었으며 이중 우리학교 교수는 서울대 교수에 이어 두 번째로 많았다.
생명화학공학과 이상엽 특훈교수는 3년 연속으로 선정돼 ‘명예의 전당’ 대상자로 선정되는 영예를 얻었다. 명예의 전당에 오르면 앞으로 100인 선정 대상에서 제외된다.
또한, 신소재공학과 김상욱 교수는 ‘분자조립 나노기술분야’에서 탁월한 업적을 인정받아 지난해에 이어 2년 연속으로 선정돼 내년에 ‘명예의 전당‘에 입성할지 귀추가 주목된다.
이밖에 의과학대학원 고규영 특훈교수, 기계공학과 박수경 교수, 배중면 교수, 건설환경공학과 손훈 교수, 화학과 이효철 교수가 100인에 선정됐다.
기사 링크
http://news.donga.com/People_List/3/06/20120417/45575202/1
2012.04.19 조회수 14768