KAIST, ‘항암효과’ 세큐리네가 펀연물 합성 기술 개발

[충청뉴스 이성현 기자] 한국과학기술원(KAIST)은 화학과 한순규 교수 연구팀이 항암효과를 갖는 ‘고산화준위 세큐리네가 알칼로이드’의 총괄적인 합성 방법을 개발했다고 30일 밝혔다.

알칼로이드란 질소를 함유하는 알칼리성의 유기물질을 말한다. 이중 한국에서도 자생하는 식물인 ‘광대싸리’에서 주로 추출되고 이 식물 내에서 생합성적인 산화 대사가 일어난 알칼로이드를 통틀어 고산화준위 세큐리네가 알칼로이드라고 칭한다.

연구팀은 반응 조건의 세심한 설계를 통해 세큐리네가 골격의 특정 위치에 원하는 반응이 일어나도록 해 7종의 세큐리네가 알칼로이드를 총괄적으로 합성하는 데 성공했다. 합성 천연물 중 세큐린진(securingine) D는 다양한 암세포에 대해 높은 항암 활성을 가지는 만큼, 이번 연구 결과에 기반한 항암제 개발연구도 기대된다.

연구팀은 자연에서 여러 효소의 작용을 통해 이뤄지는 세큐리네가 골격의 산화, 원자 재배열 등을 인공적으로 구현해 천연물의 합성을 이뤄냈을 뿐만 아니라 기본 골격의 탄소 배열을 상호변환하는 기법을 최초로 개발해내 세큐리네가 화학에 새로운 지평을 열었다.

이번 연구를 통해 합성에 성공한 천연물로 세큐리티닌, 세큐아마민 D, 세큐린진 A·C·D, 필란틴, 4-에피-필란틴이 있으며 이중 필란틴을 제외하고는 모두 세계 최초의 합성이다.

특히 세큐린진 D는 높은 항암효과를 가져 의약적 연구가 수반돼야 하지만 자연계에서 극소량만 추출돼 추가적인 생리활성 연구에 어려움이 있었다. 한 교수 연구팀에서 이를 인공적으로 합성하는 방법을 개발하면서 그러한 연구에도 박차를 가할 수 있게 됐다.

한순규 교수는 "이번 연구를 통해 모든 고산화준위 세큐리네가 알칼로이드의 합성 전략을 세우는 기반을 마련할 수 있었다ˮ며 "연구팀은 여기서 멈추지 않고 이 연구 성과를 퇴행성 신경질환 치료 효과가 있다고 알려진 더욱 복잡한 이합체 고산화준위 세큐리네가 알칼로이드의 합성 연구에도 활발히 응용할 계획ˮ이라고 설명했다.