왼쪽부터 카이스트 임형근 석박사통합과정생, 한순규 교수, 성시광 석박사통합과정생, 자료제공 - 카이스트

한국과학기술원 화학과 한순규 교수 연구팀이 마약중독 치료제나 항암제 후보 물질로 사용 가능한 천연물을 인공적으로 합성하는데 성공했다.

연구팀은 이보가 알칼로이드 천연물인 카타란틴이 미 식품의약처(FDA) 승인 항암제인 나벨빈 공업원료로 쓰여 시중에서 쉽게 구할 수 있다는 점에 착안, 시중에서 구할 수 있는 카타란틴(catharanthine)을 원료로, 산화와 재배열을 통해 7종의 천연물을 만들었다.

산화와 재배열로 카타란틴 구조를 변형해서 고부가가치의 포스트 이보가 천연물을 효율적으로 합성했다. 연구팀은 해당 천연물 군을 '포스트 이보가' 알칼로이드라고 이름 지었다.

11. 15 - 항암제사진2(포스트 이보가 알칼로이드의 합성전략모식도, 제공 - 카이스트)-950

항암제사진3(디피닌 B 합성 경로, 제공 - 카이스트)

한 교수팀이 합성한 포스트 이보가 알칼로이드는 타버틴진(tabertinggine), 보아틴진(voatinggine), 디피닌(dippinine) B다. 이 중 보아틴진과 디피닌 B는 최초의 합성이다. 연구팀은 “이중 디피닌 천연물 군은 30년 이상 학계의 관심을 받아왔는데도 정복하지 못했던 난공불락의 천연물이었다”고 설명했다.

내친김에 다양한 효소의 작용을 통해 식물 안에 이뤄지는 이보가 골격 분자적 재배열을 화학적으로 구현하는 데에도 성공했다고 덧붙였다. 한 교수는 "포스트 이보가 알칼로이드 합성에 새로운 패러다임을 부여한 것"이라며 "다양한 항암제와 마약중독 치료제 후보 물질을 합성할 수 있는 원천기술을 확보했다는 데 의의가 있다"고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단 이공분야 기초연구사업 지원을 통해 수행됐으며, 성시광·임형근 석박사통합과정이 공동 1 저자로 이름을 올린 논문은 이날 '켐(Chem)'에 실렸다.