KAIST 화학과 한순규 교수 연구팀이 마약중독 치료제, 항암제 후보물질로 쓰일 수 있는 천연물을 인공적으로 합성하는 데 성공했다.

연구팀은 시중에서 구할 수 있는 카타란틴을 원료로, 산화와 재배열을 통해 7종의 이보가 및 포스트이보가 천연물을 합성해냈다.

이번 연구 결과는 마약중독 치료제, 항암제 후보물질 생산의 원천기술이 될 것으로 기대된다. 이번 연구 성과는 화학 분야 국제 학술지이자 셀 자매지 ‘켐’에 지난 15일 자에 게재됐다.

이보가 알칼로이드가 관심을 끈 이유는 이들의 천연물군이 마약중독 치료제로 가능성을 보였기 때문이다. 또 이보가 알칼로이드가 생 합성적으로 변형된 천연물 중 빈블라스틴은 현재 항암제로 쓰이고 있다.

천연물 전합성(全合成)은 간단한 시작물질로부터 다단계의 화학반응을 통해 원하는 천연물을 합성하는 학문 분야지만 이 다단계 화학반응을 거치는 과정에서 합성효율이 낮아지는 한계가 있다.

연구팀은 이보가 알칼로이드 천연물인 카타란틴이 미 식품의약국(FDA) 승인 항암제인 나벨빈의 공업원료로 쓰여 시중에서 쉽게 구할 수 있다는 점에 착안했다. 산화와 재배열을 통해 카타란틴의 구조를 변형시켜 고부가가치의 포스트이보가 천연물을 합성했다.

연구팀은 이보가 알칼로이드에서 파생되면서 분자적 재배열을 이룬 천연물군을 ‘포스트이보가’ 알칼로이드라고 명명했다. 또 다양한 효소의 작용을 통해 식물 내에서 이뤄지는 이보가 골격의 분자적 재배열을 구현했다.

연구팀이 합성에 성공한 포스트이보가 알칼로이드는 타버틴진, 보아틴진, 디피닌 B로 이 중 보아틴진과 디피닌 B는 최초의 합성이다.

특히 디피닌 천연물군은 30년 이상 학계의 관심을 받아왔음에도 정복하지 못한 난공불락의 천연물로 여겨졌는데 연구팀이 이번에 최초로 합성에 성공한 것이다.

강정의 기자 justice@ggilbo.com