- CYP450 거대고리화 효소의 생물정보 기반 확장 및 거대고리 펩타이드 구조의 분광학적 규명 -

[토토사이트 롤링필요성]

미생물 기반의 천연물과 효소들은 신규 약물 및 합성 방법 개발에서 매우 중요한 위치를 차지한다. 리보솜에 의한 합성 및 번역 후 수정 펩타이드(RiPP)는 최근 급성장하는 천연물 분야로, 사이토크롬 P450 효소(P450)는 가장 다재다능한 효소로 각각 중요한 토토사이트 롤링주제로 각광받고 있다.

P450 효소가 만들어내는 화학결합 중 항생제인 반코마이신 등 다양한 천연물 군에서 관찰되는 아릴-아릴 교차결합은 물질의 고리구조를 안정화하여 생리활성을 나타내는데 중요한 부분이면서, 동시에 유기화학적 합성 과정에서 만들기 까다로운 결합으로 꼽힌다. 따라서 아릴-아릴 교차 반응을 매개하는 다양한 P450 효소 토토사이트 롤링는 생리활성을 가지는 새로운 구조의 천연물 발굴 및 신규 합성 방법 개발에 핵심이 될 수 있다.

[토토사이트 롤링성과/기대효과]

P450 거대고리화 효소의 생물정보학적 분석에 기반하여 다양한 거대고리 펩타이드 생합성 유전자군을 발굴하였고, 그 결과물인 거대고리 펩타이드 구조를 규명하였다고 보고하였다. 해당 논문을 통해 이전까지 알려진 3가지 핵심 모티프를 크게 뛰어넘어 20가지 이상의 핵심 모티프를 가진 900개 이상의 생합성 유전자군을 찾아낼 수 있었고, 이 중 일부의 이종발현을 통해 얻어낸 roseovertin, rubrin, lapparbin의 구조를 규명하였다. 더하여 P450 거대고리화 효소들의 넓은 기질 수용성을 확인함을 통해 관련된 거대고리 함유 펩타이드 구조들이 더 다양화될 수 있음을 제시하였다. 이 결과는 추후 신규 천연물 유래 물질을 이용한 신약 개발 토토사이트 롤링로 확장하는데 기반이 될 수 있다.

40네비게이션

토토사이트는 화학부 김석희 교수 토토사이트 롤링진(천연물과학토토사이트 롤링소 겸무)과 천연과학토토사이트 롤링소 오동찬 교수 토토사이트 롤링진이 P450 펩타이드 거대고리화 효소의 다양성을 생물정보 분석으로 크게 확장하고 그 결과물인 거대고리 펩타이드 구조를 규명하였다고 보고하였다. 이 토토사이트 롤링는 토토사이트 오기봉 교수 토토사이트 롤링진, 정유성 교수 토토사이트 롤링진과 공동으로 수행했으며, 화학 분야 저명 학술지인 미국화학회지 (Journal of the American Chemical Society, 피인용지수 15.0)에 ‘Exploring the Diverse Landscape of Biaryl-Containing Peptides Generated by Cytochrome P450 Macrocylcases’라는 제목으로 게재되었다. (공동 제1저자: 토토사이트 남현성 토토사이트 롤링원, 안준수 박사, 교신저자: 토토사이트 김석희 교수, 오동찬 교수)

미생물 기반의 천연물과 효소들은 신규 약물 및 합성 방법 개발에서 매우 중요한 위치를 차지한다. 리보솜에 의한 합성 및 번역 후 수정 펩타이드(RiPP)는 최근 급성장한 분야로, 사이토크롬 P450 효소(P450)는 가장 다재다능한 효소로서 각각 중요한 토토사이트 롤링주제로 각광받고 있다.

P450 효소가 만들어내는 화학결합 중 항생제인 반코마이신 등 다양한 천연물 군에서 관찰되는 아릴-아릴 교차결합은 물질의 거대고리구조를 안정화하여 생리활성을 나타내는데 중요한 부분이면서, 동시에 유기화학적 합성 과정에서 만들기 까다로운 결합으로 꼽힌다. 따라서 아릴-아릴 교차 반응을 매개하는 다양한 P450 효소 토토사이트 롤링는 생리활성을 가지는 새로운 구조의 천연물 발굴 및 신규 합성방법 개발에 핵심이 될 수 있다.

RiPP에서도 3 종류의 독특한 아릴-아릴 교차 반응을 매개하는 P450 및 그 생성물이 알려진 바 있었지만, 자연계에서 얼마나 다양한 아릴-아릴 교차결합을 가지는 펩타이드 천연물이 존재하는지는 거의 토토사이트 롤링되지 않았다. 본 토토사이트 롤링에서는 일부만 알려진 본 천연물 군을 크게 확장하여, 20가지 이상의 핵심 구조를 만들 수 있는 900개 이상의 생합성 유전자 클러스터를 발굴할 수 있었고, 이 중 유전자 클러스터의 이종발현을 통해 분리해 낸 세 가지 독특한 변형 펩타이드의 구조를 규명하였다. 또한 P450 거대고리화 효소들의 넓은 기질 수용성을 확인하여, 추후 더 다양한 거대고리 펩타이드들을 만들어 낼 수 있음을 제시할 수 있었다.

자연계는 오랜 시간 동안의 진화를 통해 매우 다양한 구조의 천연물들을 만들어 왔고, 이들은 신약 개발에 핵심적인 역할을 담당해 왔다. 이번 토토사이트 롤링는 P450 효소가 매우 다양한 구조를 갖는 거대고리 펩타이드를 만들어 낼 수 있다는 것을 보여줌으로써, 관련한 신규 천연물을 신약 개발에 응용하는 토토사이트 롤링로 확장하는데 기반을 세울 수 있었다.

[토토사이트 롤링결과]

Exploring the Diverse Langscape of Biaryl-Containing Peptides Generated by Cytochrome P450 Macrocyclases

Hyunsung Nam, Joon Soo An, Jaepil Lee, Yonghwan Yun, Hyunbin Lee, Hyungou Park, Yousung Jung, Ki-Bong Oh, Dong-Chan Oh, and Seokhee Kim
(Journal of the American Chemical Society, https://doi.org/10.1021/jacs.3c07140)

[그림설명]

그림 : P450 거대고리화 효소들의 상동 유전자 검색 및 이종 발현을 통한 독창적 아릴-아릴 결합 함유 펩타이드들의 발견