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캠퍼스

건국대 이기원 교수, 네이처에 파이토케미칼의 암 예방 분자표적 관련 총설논문 게재

- 암 예방 효능을 갖는 파이토케미컬의 분자표적 발굴

 
▲ 건국대이기원교수 
ⓒ 더타임즈 강민경기자
국내 연구진이 각종 채소 과일 등 천연 식물 기반 식품 속에 함유된 파이토케미컬(phytochemicals, 식물유래 화합물, 식물성 생리활성물질의 총칭)이 각종 염증과 암 등 만성질환의 발생 과정에 중요한 특정 신호전달 단백질과 직접 결합해 이를 조절함으로써 이들 질병의 예방과 치료에 효능을 나타낸다는 사실을 규명해 세계적 과학저널인 ‘네이처 암 연구 개관(Nature Reviews Cancer)’ 에 총설 논문을 게재했다.

건국대 특성화 학부 생명공학과 이기원 교수는 미국 미네소타대 지강동(Zigang Dong), 앤 보드(Ann M. Bode) 교수와 공동으로 최근 발간된 네이처 총설 암(Nature Reviews Cancer, 최근 5년간 평균 인용지수 35.0) 저널 3월호에 지금까지 연구한 암 예방 효능을 갖는 파이토케미컬(식물 유래 화합물의 총칭)의 분자표적 발굴 기법 및 사례와 이를 이용한 개인 맞춤형 암 예방 물질 개발 가능성에 관한 연구 성과를 인정받아 총설논문을 게재했다고 27일 밝혔다.

이번 총설논문을 통해 이기원 교수팀은 전통의학기반의 천연물 유래 파이토케미컬을 최신 과학기술과 접목하여 천연물 기능성소재 개발로 이어질 수 있게 하는 전략을 제시했다.
이는 건강유지 및 장수를 추구하는 현대인에게 있어서 특정 질병에 좋은 식품 또는 천연물질들의 효능을 보다 과학적이고 체계적으로 증명하는 방법이 될 수 있다.

이기원 교수팀은 파이토케미컬과 표적 단백질과의 세포 내 상호작용 규명을 위해 화학유전체학, 컴퓨터 모델링, 생물정보학, 세포 내 단백질 변화 분석법 등의 첨단융합기술을 바탕으로 다양한 약리 작용을 가지고 있는 천연물 유래 파이토케미컬이 가지는 암 예방, 대사성질환 예방, 피부미용개선, 뇌 기억력 개선 효능을 설명할 수 있는 분자표적을 발굴함으로써, 이를 통한 표적지향형 기능성 신소재를 개발하는 연구를 해오고 있다.

종전의 연구에서는 천연물 유래 파이토케미컬이 가지는 다양한 생리활성이 주로 항산화 작용을 통한 세포손상 보호 효과 때문인 것으로 알려져 왔다.
그러나 건국대 이기원 교수는 그동안의 연구를 통해 염증 등 만성질환의 발생 과정에 중요한 특정 신호전달 단백질의 활성을 파이토케미컬이 직접 결합하여 조절함으로써 질병 예방 및 치료 효능을 가질 수 있음을 규명했다. 즉, 파이토케미컬이 어떤 분자표적에 관여하는가에 따라 세포 내 신호전달과 그에 따른 질병 발생과정이 조절될 수 있다는 것이다.

이기원 교수는 이번 네이처 총설논문에서 “파이토케미컬은 신약, 건강기능식품, 기능성화장품 등 바이오산업 분야 핵심소재로서 이용되고 있지만, 대다수의 연구가 효능검증 수준에 머무르면서 글로벌 소재로 개발되는데 많은 어려움이 있었다.

우리나라는 합성신약 개발에 있어서 자본 및 인력이 부족한 반면에 동의보감을 비롯한 전통한의학에 기반을 두어 임상적으로 효능이 입증된 천연물연구가 충분히 이루어져 있기 때문에 여기에 첨단융합기술을 결합하여 천연물신약, 건강기능식품, 기능성화장품으로 개발한다면 글로벌바이오산업 분야에서 차별화된 경쟁력을 가질 수 있다”고 밝혔다.

파이토케미컬은 채소나 과일에 함유된 성분으로 식물이라는 의미를 가진 접두사 파이토(phyto)에 화학적 물질을 뜻하는 케미컬(chemical)이 합성된 것으로 식물화합물을 말한다.

파이토케미컬은 아직 필수 영양소로 규정돼 있지 않지만 몸에 해로운 활성소를 제거하고 세포손상을 막아 각종 질병 예방에 도움을 준다고 해 ‘제7의 영양소’라고 부르기도 한다.

이는 식물이 성장하고 열매를 맺는 과정에서 채소나 과일은 따가운 햇볕에 노출되는데 장시간 햇빛을 견디면서 각기 다른 소량의 파이토케미컬을 만들어낸다.

‘리뷰’가 붙은 과학저널은 단순히 새로운 과학적 사실뿐만 아니라 수년간 진행된 일련의 연구 결과를 종합해 하나의 ‘학설’을 세워 소개하며 네이처 리뷰는 최근 5년간 평균 인용지수(Impact Factor)가 네이처(Nature), 셀(Cell), 사이언스(Science)보다 높다.

이기원 교수는 건국대에서 약리작용을 갖는 파이토케미컬의 분자표적을 규명하는 연구를 통해 미국 암학회 권위지인 ‘암 연구 (Cancer Research)’ 표지논문(2010년 9월호)으로 발표하는 등 최근 4년간 81 편의 SCI 논문을 발표했으며, 미래 바이오산업의 핵심 분야인 천연물 기능성소재 개발 분야에 세계적으로 앞선 수준의 연구력을 인정받고 있다.

이번 연구는 교육과학기술부의 ‘세계수준의 연구센터(WCI:World Class Institute)지원사업’의 지원에 의해 이루어졌다.

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