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▲ 새로운 기술을 이용해 오피오이드 수용체의 분자 구조를 관찰한 연구 결과가 발표됐다. (사진=DB)

 

[mdtoday=한지혁 기자] 새로운 기술을 이용해 오피오이드 수용체의 분자 구조를 관찰한 연구 결과가 발표됐다.

마약성 진통제가 결합하는 수용체의 상세한 분자 구조를 규명한 미국과 중국 연구진의 합동 연구 결과가 학술지 ‘셀(Cell)’에 실렸다.

오피오이드라 불리는 마약성 진통제는 인간 신경계의 자연적인 진통 과정을 모방함으로써 통증을 완화하는 약물로, 현재 사용 가능한 가장 효과적이고 강력한 진통제이다. 하지만, 마약성 진통제는 중독, 마비, 호흡 정지와 같이 심각한 부작용을 유발할 수 있는 위험한 약물이기도 하다.

오랜 기간, 연구진은 네 종류의 오피오이드 수용체 중 한 개 이상을 조절하여 부작용의 문제를 해결하려 시도해 왔지만, 이러한 노력은 성공적인 결과로 이어지지 못했다.

한 가지 가능한 접근법은 짧은 아미노산 서열인 펩타이드와 유사한 구조의 소분자 약물을 개발하는 것이다. 내인성 펩타이드로 알려진, 신체 내부에서 생성되는 분자는 진통 효과를 내기 위해 세포 표면의 오피오이드 수용체에 부착한다.

이번 연구에서, 연구진은 극저온 전자 현미경(Cryo-EM)을 사용하여 오피오이드 수용체가 특정 펩타이드를 선택하고 통증 완화와 관련된 신호를 보내는 과정을 관찰했다.

수용체가 신호를 보낼 때, 저온 전자파 이미지는 ‘G 단백질 작용기’라 불리는 보조 단백질에 연결되어 활성화된 오피오이드 수용체의 모습을 보여 줬다. 이는 펩타이드와 수용체가 어떤 방식으로 상호작용하는지에 대한 상세한 정보를 제공한다.

이러한 상호작용을 이해하는 것은 특정한 오피오이드 수용체를 목표로 하는 약물을 설계하고, 기존의 마약성 진통제보다 더욱 효과적인 신호 경로를 탐색하는 데 큰 도움이 될 수 있다.

연구진은 “이번 연구는 내인성 오피오이드 펩타이드가 수용체를 인식하고 활성화하는 구조적, 생화학적 기전을 보여주며, 해당 수용체를 타겟으로 하는 효과적이고 안전한 약물을 설계하기 위해 적절한 템플릿을 제공한다”라고 언급했다.

전문가들은 새로운 오피오이드 펩타이드 구조를 만드는 것의 잠재적인 이점을 언급하며, “중독, 호흡 저하와 같은 생명을 위협하는 부작용의 위험을 줄이면서, 훨씬 더 안전하게 치료받을 수 있도록 도울 것”이라고 말했다.

 

메디컬투데이 한지혁 ([email protected])

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