KAIST, ‘분자 연금술’로 희소 천연약물 대량생산 성공

▲KAIST 화학과 한순규 교수(왼쪽)와 강규민 석박사통합과정

[에너지경제신문 김철훈 기자] KAIST 연구진이 국내 토종 약용식물에서 극소량 추출되는 고부가가치의 희소 천연약물을 ‘분자 연금술’을 이용해 간편하게 대량생산하는 방법을 세계 최초로 개발했다.

KAIST(총장 이광형)는 화학과 한순규 교수 연구팀이 국내 자생 약용식물인 ‘광대싸리’에 극미량 존재하는 고부가가치 천연물을 생체모방 전략을 통해 쉽게 얻을 수 있는 물질로부터 간단하게 합성하는 방법을 개발했다고 밝혔다.

광대싸리에서 발견되는 천연물 중 하나인 ‘수프라니딘 B’는 초복잡 구조의 ‘세큐리네가’ 계열의 천연물로, 신경세포의 신경돌기 성장을 촉진해 퇴행성 신경질환이나 신경 절단 등 난치성 신경질환의 치료제로 활용 가능성이 크게 기대되는 물질이다.

그러나 식물 1㎏당 추출량이 0.4㎎에 불과할 정도로 극히 적고 정제 또한 어려워 충분한 양을 확보해 연구하기가 어려웠다.

한순규 교수 연구팀은 광대싸리에서 쉽게 대량으로 추출할 수 있는 같은 세큐리네가 계열의 천연물인 ‘알로세큐리닌’과 시중에서 값싸게 구할 수 있는 ‘누룩산’ 유래 물질로부터 간단하게 수프라니딘 B를 합성하는 방법을 개발했다.

이번 연구는 세계 최초의 수프라니딘 B 합성으로, 쉽게 구할 수 있는 물질로부터 고부가가치 화합물을 간단하게 만들어 낸 일종의 ‘분자 연금술’이라 볼 수 있다.

특히, 이번 연구에는 ‘생체모방 합성’ 방식이 적용됐다. 생체모방 합성은 자연이 천연물을 합성하는 과정을 모방해 복잡한 천연물을 합성하는 기술로, 이번 연구를 통해 자연이 천연물을 합성하는 과정을 더욱 깊이 이해할 수 있는 계기도 마련됐다.

한 교수는 "이번 연구로 수프라니딘 B를 간단하게 생산할 수 있게 되었을 뿐 아니라 초복잡 세큐리네가 천연물의 자연 합성에 대한 이해도 높일 수 있었다"며 "고부가가치 국내 자생 약용식물을 합성화학적으로 또는 합성생물학적으로 생산할 수 있는 학문적 토대를 마련했다"고 밝혔다.

이번 연구는 KAIST 화학과 강규민 석박사통합과정 학생이 제1저자로 참여했으며, 화학 분야 저명 국제 학술지인 ‘미국화학회지’ 11월 2일 자에 게재됐다.

한편 이번 연구는 KAIST의 도약연구(UP) 및 한국연구재단의 기초연구사업(중견연구)등의 지원을 통해 이뤄졌다.

kch0054@ekn.kr