KAIST, 마약중독 치료제 후보물질 합성 기술 개발

카타란틴을 통한 7종류의 이보가 및 포스트이보가 천연물 인공 합성

한순규 교수 연구팀, 항암제·마약중독 치료제 후보물질 합성 원천기술 확보

【대전=뉴시스】김양수 기자 = 포스트이보가 알칼로이드의 합성전략 모식도.2018.11.15(사진=KAIST 제공) [email protected]

【대전=뉴시스】김양수 기자 = KAIST는 화학과 한순규 교수 연구팀이 마약중독 치료제 후보물질로 쓰일 수 있는 천연물질을 인공합성하는데 성공했다고 15일 밝혔다.

연구팀은 시중에서 구할 수 있는 카타란틴(catharanthine)을 원료로 산화와 재배열을 통해 7종의 이보가 알카로이드 (Iboga alkaloid) 및 포스트이보가 알칼로이드 (Post-iboga alkaloid) 천연물을 합성해 냈다.
 
카타란틴은 미국 식품의약청(FDA) 승인 항암제인 나벨빈의 공업원료로 쓰이며 시중에서 구입가능한 이보가 알칼로이드다.

이번 연구는 마약중독 치료자나 항암제 후보물질 생산의 원천기술로 기대를 받고 있으며 화학 분야 국제 학술지이자 셀(Cell) 자매지인 ‘켐(Chem)’에  15일 게재됐다. 논문명은 Biosynthetically Inspired Transformation of Iboga to Monomeric Post-Iboga Alkaloids(생합성 가설에 기반한 이보가 알칼로이드의 단위체 포스트이보가 알칼로이드로의 변환)다. 

연구팀에 따르면 이보가 알칼로이드의 천연물군은 마약중독 치료제로 활용 가능하고 특히 이보가 알칼로이드의 생합성적으로 변형된 천연물 중 빈블라스틴(vinblastine)은 현재 항암제로 쓰이고 있어 학계에서 크게 주목받고 있다.

이번 연구에서 한 교수팀은 이보가 알칼로이드 천연물인 카타란틴이 미 식품의약국(FDA) 승인 항암제인 나벨빈의 공업원료로 쓰여 시중에서 쉽게 구할 수 있다는 점에 착안, 카타란틴을 산화와 재배열해 구조를 변형시켜 포스트이보가 천연물을 효율적으로 합성하는데 성공했다.

연구팀은 이번 연구에서 이보가 알칼로이드에서 자연적으로 파생되면서 분자적 재배열을 이룬 천연물군을 ‘포스트이보가’ 알칼로이드라고 이름 지었다.

또 다양한 효소의 작용을 통해 식물 내에서 이뤄지는 이보가 골격의 분자적 재배열을 화학적으로 구현하는 데도 성공했다.

한 교수팀이 합성에 성공한 포스트이보가 알칼로이드는 타버틴진(tabertinggine), 보아틴진(voatinggine), 디피닌(dippinine) B로 이 중 보아틴진과 디피닌 B는 최초의 합성이다.

특히 디피닌 천연물군은 30년 이상 학계의 관심을 받아왔음에도 정복되지 않은 난공불락의 천연물로 여겨졌는데 한 교수 연구팀이 이번에 최초로 합성에 성공했다.

한 교수는 "이번 연구는 포스트이보가 알칼로이드 합성에 새로운 패러다임을 부여한 것"이라며 "연구를 통해 다양한 항암제 및 마약중독 치료제 후보물질을 합성할 수 있는 원천기술을 확보했다는 데 의미가 크다"고 말했다.

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