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한국연구재단 "서울대, 생합성 모사한 비타민B3 합성법 개발"

새로운 분자설계 실마리

(대전=뉴스1) 심영석 기자 | 2020-12-10 12:00 송고
비타민 B3의 생합성 경로에서 착안한 아자인돌의 탄소-질소 결합 끊음 방법론(사진제공:서울대 화학과 박승범 교수)© 뉴스1

지질대사에 필수적인 비타민 B3가 포함된 다양한 저분자 물질을 단일반응으로 얻을 수 있는 합성법이 소개됐다.

이는 다양한 생리활성 분자를 설계할 수 있는 실마리가 될 것으로 기대된다.

한국연구재단은 서울대 화학과 박승범 교수 연구팀이 다양한 전통천연물과 약용물질에 많이 포함된 질소화합물의 일종인 아자인돌 유도체로부터 비타민 B3가 포함된 다양한 저분자 물질을 얻을 수 있는 단일반응을 개발했다고 10일 밝혔다.

생리활성을 지닌 서로 다른 두 분자를 직접 연결하면 시너지 효과를 내거나 전혀 새로운 생리활성을 기대할 수 있다. 하지만, 기존 합성법이나 짝지음 반응법으로는 비타민 B3를 직접 결합한 생리활성 물질을 만들기가 어려웠다.

연구팀은 천연화장품이나 기능성 식품에 많이 포함돼 있는 비타민 B3와 항염증제나 항바이러스제에 응용되는 헤테로아릴 아민을 결합시킨 단일분자를 얻고자 했다.

이를 위해 실제 우리 체내에서 비타민 B3가 생합성되는 과정을 모사했다. 다만, 트립토판 대신 포밀 아자인돌을 재구조화 비타민 B3를 합성할 수 있도록 했다.

더 나아가 다른 짝지음 반응법에서 사용하기 어려운 작용기를 사용할 수 있도록 함으로써 다양한 작용기를 포함한 비타민 B3와 헤테로아릴아민의 결합물을 합성할 수 있었다.

연구팀은 이를 통해 천연 비타민 B3 구조에 가깝게 합성하는 한편 다른 생리활성 헤테로아릴아민들과의 결합을 가능하게 했다. 지금까지는 생리활성 물질에 비타민 B3를 결합하기 위해서 여러 단계의 합성과정을 거쳐야 했다.

연구팀은 합성의 마지막 단계에서 손쉽게 비타민 B3와 생리활성 헤테로아릴 아민의 약물-약물 결합체를 만들 수 있는 기술을 개발했다.

아자인돌의 고리 재구조화 반응을 이용한 이 합성법은 비타민 B3 뿐만 아니라 의약품의 중요한 원료로 활용되는 다양한 피리딘유도체 합성에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’온라인판 12월 9일자(현지시각)에 게재됐다.


km5030@news1.kr

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