건국대학교 연구진이 줄기세포의 노화를 지연시키고 조직 재생 능력을 높일 수 있는 신규 DDR1 표적 화합물을 개발했다.

건국대는 조쌍구 교수(첨단바이오공학부) 연구팀이 동국대학교 약학대학 이경 교수 연구팀, 미국 코넬대학교 의과대학(Weill Cornell Medicine) 연구진과의 국제 공동연구를 통해 DDR1을 선택적으로 억제하는 새 화합물 ‘AC-4067’을 발굴했다고 밝혔다. 연구 성과는 약리학·약학 분야 국제 학술지 ‘Biomedicine & Pharmacotherapy’에 게재됐다.

 DDR1 저해제의 구조-활성 상관관계(SAR) 최적화를 통한 선도 화합물 ‘AC-4067’의 개발 과정/이미지=건국대 

DDR1(Discoidin Domain Receptor 1)은 세포 신호 전달과 조직 재생, 세포 노화 조절에 관여하는 단백질로, 재생의학과 항노화 연구 분야에서 중요한 표적으로 주목받고 있다. 다만 DDR1을 선택적으로 조절할 수 있는 저분자 화합물은 많지 않아, 새로운 작용 기전을 갖춘 후보 물질 개발의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.

연구팀은 컴퓨터 기반 약물 설계(CADD) 기법을 활용해 구조 기반 가상 스크리닝, 분자동역학 시뮬레이션, 자유에너지 계산 등을 수행했고, 이를 통해 DDR1의 결합 구조를 정밀 분석했다. 이어 구조-활성 상관관계(SAR) 최적화를 거쳐 최종적으로 후보 물질 AC-4067을 도출했다.

AC-4067은 DDR1에 대해 IC₅₀ 30.9nM 수준의 높은 저해 활성을 보였고, 유사 단백질인 DDR2에 비해서는 약 18배 높은 선택성을 나타냈다. 연구팀이 이 화합물을 제대유래 중간엽 줄기세포(WJ-MSC)에 적용한 결과, 세포 증식과 이동 능력이 향상됐으며 상처 치유 능력 역시 유의미하게 개선된 것으로 나타났다.

또한, AC-4067 처리군에서는 세포 노화 지표인 SA-β-gal 활성과 DNA 손상 지표인 γ-H2AX가 함께 감소했다. 이는 줄기세포의 복제 노화를 억제하고 기능적 상태를 보다 젊게 유지하는 데 해당 물질이 기여할 가능성을 보여주는 결과라고 연구팀은 설명했다. 아울러 DDR1 억제가 줄기세포의 재생 능력을 유지·강화하는 데 활용될 수 있음을 시사한다고 덧붙였다.

연구팀은 이번 성과가 DDR1 표적 저해제를 통해 줄기세포 노화를 억제하고 조직 재생 기능을 향상시킬 수 있음을 입증한 사례라며, 인공지능(AI) 기반 신약 설계와 줄기세포 재생의학을 결합한 역노화 치료 전략 개발의 기초 자료가 될 것으로 기대했다.

한편 이번 연구에는 건국대 조쌍구 교수와 동국대 이경 교수가 공동 교신저자로 참여했으며, 건국대 아메드 모르시 아브달 다옘(Ahmed Morsy Abdal Dayem) 교수와 미국 코넬대 호쌈 나다(Hossam Nada) 박사가 공동 제1저자로 이름을 올렸다.

[경제엔미디어=박민지 기자]