부산대학교(총장 최재원)는 분자생물학과 장세복 교수 연구팀이 암세포 생존에 관여하는 HMGB1-RAGE 단백질 복합체의 결합 구조를 극저온 전자현미경 기법으로 세계 최초로 원자 수준에서 해석했다고 9일 밝혔습니다.

연구팀은 이 구조를 기반으로 암세포 증식과 이동을 억제하는 펩타이드를 설계해 차세대 항암제 후보물질로서의 가능성을 제시했습니다. 연구 결과 HMGB1와 RAGE 간 정전기적 상호작용이 확인됐으며 이 결합을 차단하는 펩타이드는 RAGE와 경쟁적으로 결합해 복합체 형성을 저해했습니다.

암세포에서 활성화되는 ERK1/2-Drp1 신호전달 경로를 억제해 자가포식, 세포 증식, 이동을 현저히 차단하는 것으로 나타났습니다. 특히 폐암, 대장암, 췌장암 세포주에서 펩타이드 투여 시 ATP 생성이 감소하고 세포 이동성이 억제됐으며 정상 세포에서는 독성이 나타나지 않아 안전성도 입증됐습니다.

동물실험에서도 높은 효과가 확인됐습니다. 면역결핍 마우스의 폐암 모델에서 펩타이드 단독 투여만으로 종양 부피와 무게가 40% 이상 감소했습니다. 기존 RAGE 억제제는 비특이적 결합으로 부작용과 낮은 선택성 한계가 있었지만 이번 연구의 펩타이드는 복합체 결합 부위만을 정밀 저해해 표적 지향적, 특이적 작용을 구현했습니다.

장세복 교수는 “기존 RAGE 억제제는 낮은 특이성과 독성으로 임상적 한계가 있었다”며 “이번 연구의 펩타이드 치료법은 특정 단백질 간 상호작용을 선택적으로 차단해 부작용을 최소화하면서 항암 효과를 극대화할 수 있는 전략”이라고 말했습니다.

이번 연구는 과학기술정보통신부, 교육부, 한국연구재단의 지원으로 수행됐으며 부산대 분자생물학과 장세복 교수가 교신저자, 금정제약 정미숙 대표이사가 공동 교신저자, 김현진 연구원이 제1저자로 참여했습니다.

연구 성과는 지난달 29일 국제 저명 학술지 바이오메디슨 앤드 파마코테라피 온라인판에 게재됐으며 국내 특허도 등록된 상태입니다.