경기도는 경기도경제과학진흥원(이하 ‘경과원’) 바이오센터와 성균관대 약학대학, 한국파스퇴르연구소 등 공동연구팀이 자연과학 및 항바이러스제 연구 분야의 세계적 학술지인 아이사이언스(iScience, IF 6.1)와 안티바이럴 리서치(Antiviral Research, IF 10.2)에 논문 2편을 게재했다고 19일 밝혔다.

2편의 논문은 연구성과의 우수성을 인정받아 한국과학재단과 포항공과대학교(포스텍)의 지원으로 설립된 생물학연구정보센터(BRIC, Biological Research Information Center)의 ‘한빛사(한국을 빛낸 사람들)’ 논문에 선정되는 성과도 거뒀다.

이번 연구는 경기도의 연구개발(R&D) 예산 지원을 받아 수행됐으며, 경과원 바이오센터 정귀완 수석연구원, 성균관대학교 약학대학 이원식 교수, 박현주 교수, 한국파스퇴르연구소 김승택 박사, 한양대학교 약학대학 남태규 교수가 교신저자로 참여했다. 국립보건연구원 국립감염병연구소 신종바이러스연구센터(센터장 이주연), 국가마우스표현형분석사업단(단장 성제경) 또한 공동연구기관으로 참여했다.

연구내용을 보면 연구팀은 우선 메르스 코로나바이러스의 단백질 분해효소(Papain-like protease)와 스파이크(Spike) 단백질을 표적으로 하는 선별(스크리닝) 시스템을 구축, 경과원 바이오센터에서 보유하고 있는 화합물 라이브러리(Library) 중 3만여 개를 대상으로 초고속 약효검색 장비를 이용해 선별했다.

첫 번째 연구에서는 메르스 코로나바이러스의 단백질 분해효소를 표적으로 하는 선별을 통해서 효소 억제 물질 3종을 발굴했고 그 중 1종의 물질이 코로나19 감염병을 일으키는 SARS-CoV-2에도 효과가 있는 것을 확인했다.

3종의 효소 억제 물질은 효소와의 결합 위치까지 시뮬레이션 됐으며 연구결과 논문은 자연과학 분야 국제학술지인 아이사이언스(iScience, IF 6.1) 10월 자에 게재됐다.

두 번째 연구에서는 메르스 코로나바이러스의 스파이크 단백질을 표적으로 하여 슈도바이러스(메르스 코로나바이러스 유래의 스파이크 단백질을 갖고 있는 연구용 바이러스)와 단백질간 상호작용을 평가하는 형광기반 분석법인 알파어세이를 결합한 신속 선별(스크리닝) 플랫폼을 구축했다.

이를 통해 메르스 코로나바이러스에만 효능이 있는 물질군과 메르스뿐만 아니라 사스, 코로나19 등을 일으키는 다양한 코로나바이러스에 효능이 있는 물질군이 검색됐다.

특히 두 번째 물질군에 속하는 랄록시펜은 SARS-CoV-2를 감염시킨 햄스터 동물실험에서도 효과를 보여 코로나19 치료제로 개발 가능성을 확인했다.

이러한 연구결과는 11월 항바이러스제 개발 분야의 세계적 학술지인 안티바이럴 리서치(Antiviral Research, IF 10.2)에 게재됐다.

연구를 주도한 정귀완 수석연구원은 “이번 연구는 경과원 바이오센터의 초고속 약효검색 인프라와 성균관대 등 대학의 감염병 기초연구 역량, 국내 감염병 연구기관 네트워크의 집단 지성이 유기적으로 결합해 이뤄낸 공동의 성과”라며 “감염병 위기가 닥칠 때마다 경기도 중심의 연구 기반을 결집해 우수한 치료 물질을 발굴, 도민건강 수호에 이바지하고 싶다”고 말했다.

김현대 도 미래성장정책관은 “앞으로도 경기도는 도민, 나아가 국민의 안전과 건강을 위협하는 공중보건 이슈에 대해 과학기술적 해결책을 제시하기 위해 노력할 것”이라며 “경과원 바이오센터가 보유한 약물개발 역량을 활용해 신종 감염병 대응에 중추적인 역할을 할 수 있도록 지원을 아끼지 않겠다”고 말했다.

한편 이번 연구성과는 경기도 메르스 치료물질 개발사업을 통해 얻은 결과물로 15억 원의 예산이 지원된 사업이다. 사업과 논문에 대한 보다 자세한 문의는 경과원 바이오센터 소재개발팀 정귀완 수석연구원(031-888-6975)에게 하면 된다.