경북대, 110종 식물 나노베지클 체계적 분리 규명

대규모 라이브러리 구축

[대구=뉴시스] 박준 기자 = 경북대학교 의과대학·바이오융합연구원 백문창 교수팀은 식물 110종에서 유래한 나노베지클을 체계적으로 분리해 대규모 라이브러리를 구축하고 이를 기반으로 대규모 기능 스크리닝이 가능한 플랫폼을 개발했다고 13일 밝혔다.

연구팀은 이 플랫폼을 통해 110종의 식물을 비교 분석한 결과 부추(Allium tuberosum) 유래 나노베지클이 가장 우수한 면역 활성 효과를 나타냄을 확인하고 그 항암 작용 기전을 규명했다.

식물은 세포 간 신호 전달을 위해 머리카락 굵기의 1000분의1 크기인 초미세 입자 식물 유래 나노베지클(Plant-Derived Nanovesicles, PDNVs)을 분비한다.

이 입자 내부에는 세포의 기능을 조절하는 RNA와 단백질, 지질 등 다양한 생리활성 물질이 담겨 있다.

그러나 기존 연구는 포도, 마늘 등 특정 식물 한두 종류의 나노베지클만 개별적으로 확인하는 수준에 그쳐 어떤 식물이 가장 우수한 효능을 가졌는지 체계적으로 비교하기 어려웠다.

연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 식용 식물 59종과 약용 식물 51종 등 총 110종의 식물에서 나노베지클을 표준화된 방식으로 분리해 대규모 라이브러리를 구축했다.

이를 기반으로 기능 스크리닝을 수행해 면역 활성 효과가 우수한 후보를 선별했다.

이는 신약 개발에서 수천 개의 후보물질을 동시에 평가하는 스크리닝 개념을 식물 나노베지클 연구에 적용해 대규모 라이브러리 기반 기능 스크리닝을 수행한 첫 사례다.

110종의 식물을 비교 분석한 결과 부추(Allium tuberosum)에서 유래한 나노베지클이 가장 우수한 면역 활성 효과를 나타냈다.

부추 유래 나노베지클은 암세포를 직접 공격하는 것이 아니라 우리 몸의 면역세포인 대식세포(macrophage)를 활성화해 항암 면역반응을 높이는 것으로 확인됐다.

연구팀은 부추 나노베지클 내부의 작은 RNA인 miR-488이 면역 활성에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다.

이 RNA는 대식세포 내부의 Bcl6 유전자를 조절해 대식세포를 항암 기능이 강화된 상태로 변화시키는 것으로 나타났다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 핵심연구지원사업과 선도연구센터 사업의 지원을 받아 수행됐다.

연구 결과는 바이오·나노 소재 분야 국제학술지인 바이오액티브 머티리얼즈(Bioactive Materials)에 6월23일 온라인 게재됐다.


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