Research > Introduction

3) 질병 진단 프로브의 개발 및 응용

 

특정 질병의 바이오마커를 감지하는 분자 프로브의 개발은 질병의 진단과 치료에 중요한 영향을 미치며, 그 중 다양한 질환과 직접적으로 관련된 단백질인 키나아제(kinase)의 활성을 감지하는 분자 탐침의 개발은 매우 중요한 연구 과제이다.

키나아제는 인산화효소로서 생체 내 신호전달 체계를 조절하는 가장 중요한 효소이며, 아데노신 삼인산(ATP, adenosine 5‘-triphosphate)의 감마(γ)- 인산기를 특정 기질 단백질에 전달해 주는 역할을 담당한다. 하지만 인산화효소의 과발현이 일어나거나 돌연변이가 발생되면 암, 당뇨, 염증, 뇌질환과 같은 다양한 질병을 유발하게 된다. 따라서 단백질 인산화효소의 활성을 효과적으로 감지할 수 있는 분자 탐침의 개발은 암을 포함한 질병의 진단에 활용될 수 있을 뿐만 아니라 인산화효소의 활성을 억제하는 작용기전을 갖는 약물탐색에도 활용되므로 신약 개발에 매우 중요한 역할을 한다.

본 연구실 에서는 암에서 발현되는 특정 키나아제에 선택적으로 결합하여 형광 변화를 나타내는 분자 프로브를 개발하였으며, 이를 세포 및 대장암, 피부암 발현 쥐 모델에 적용하여 암세포 및 암 발현 조직을 선택적으로 영상화 하는데 성공하였다.

 

최근에는 이를 암 적중기(cancer targeting group) 및 나노입자(nanoparticles) 표면에 도입하여 암의 진단에 있어 보다 향상된 민감도와 선택성, 정확도, 편리성을 가지는 다양한 기능성 물질을 개발하고 있다. 이러한 기능성 나노 물질의 개발은 소변 및 혈액을 통한 손쉬운 전립선 암 진단, 암 조직 제거 수술에서 암을 육안으로 관찰하는 등의 다양한 영역에서 이용 가능 할 것으로 기대한다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<키나아제 프로브를 이용한 나노 기능성 물질의 개발>

 

 

이 외에도 본 연구실에서는 리포좀 표면을 기능화 하여 세포사멸(apoptosis) 및 인산 유도체를 선택적으로 감지할 수 있는 나노 분자 프로브의 개발에 관한 연구를 수행하고 있다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<세포사멸을 선택적으로 감지할 수 있는 분자 프로브의 개발>

Cho, Y. S.; Kim, K. M.; Lee, D.; Kim, W. J.; Ahn, K. H., "Turn-on fluorescence detection of apoptotic cells using a zinc(II)-dipicolylamine-functionalized poly(\(\(\(diacetylene) liposome." Chem. Asian J. 2013, 8 (4), 755-9.