김천대학교(총장 강성애) 임상병리학과(학과장 류재기)의 김동찬 교수(40세, 이학박사) 연구팀이 포스텍(POSTECH, 포항공과대학교) 김경태 교수, 김상욱 교수 연구팀과 공동으로, 항히스타민제(Anti-histamine)로 쓰이는 피릴아민(Pyrilamine)의 내분비 조절에 관한 새로운 약리학적 기전(Mechanism)을 규명하였다.
그동안 피릴아민은 H1 히스타민 수용체 단백질에 결합하여 면역 조절 효능을 나타내는 항히스타민제로 널리 사용되어는데, 김동찬 교수 연구팀은 이번 연구를 통해서 항히스타민제로 쓰이는 피릴아민이, 담배 성분인 니코틴(nicotine)이 결합하는 니코틴 아세틸콜린 수용체 단백질 (Nicotinic Acetylcholine Receptor)에 니코틴 보다 우선적으로 결합하는, 금연 유도 물질로 사용될 수 있다는 새로운 가능성을 제시하였다.
흡연을 통하여 니코틴이 체내에 들어가면 혈류에 의해 빠르게 퍼지고 뇌혈막(Blood Brain Barrier)을 통과하게 된다.
평균적으로 니코틴이 흡수될 때 대략 7초만에 두뇌에 도달하게 된다. 니코틴은 시토크롬 P450효소(cytochrome P450)에 의해 간(liver)에서 대사된다. 니코틴은 니코틴 아세틸콜린 수용체에 작용하는데 적은양의 니코틴으로도 니코틴 수용체의 활동을 증가시킨다.
니코틴은 또한 신장(kidney) 위에 있는 기관인 부신 수질 (Adrenal Medulla)에 발현되는 니코틴 수용체에도 결합함으로써 아드레날린(에피네프린)의 혈류로의 분비를 증가시킨다. 이러한 아드레날린의 방출은 혈중 포도당 수치 뿐만 아니라 심장박동과 혈압, 호흡수를 증가시킨다.
김동찬 교수 연구팀은 우선적으로, 최근 신약개발 과정에 널리 쓰이는 CADD (Computer Aided Drug Design) 기술을 이용하여, 피릴아민이 니코틴 보다 니코틴 수용체에 훨씬 더 높은 결합 수치로 결합하는 사실을 약리학적으로 확인하였으며 이러한 결과를 바탕으로 하여, 실제 세포상에서 피릴아민이 니코틴 수용체 활성시 유도되는 다양한 아드레날린 분비 억제 효능과 칼슘 이온 증가 억제 효능을 추가적으로 확인하였다.
김동찬 교수는 “선행 연구에서 피릴아민에 의해 활성화 되는 양이온 수송체 단백질이 뇌(Brain) 안쪽으로의 니코틴 흡수에 관련되어 있다는 발표가 있었는데, 이번 연구에서는 역으로 니코틴이 결합하는 수용체 활성 부위에 피릴아민에 우선적으로 결합하여 니코틴에 의한 수용체 활성을 억제하는 새로운 작용 메커니즘을 밝힌 것으로, 향후 금연을 위한 신물질 개발 및 약리학 연구에 많은 도움이 될 것입니다” 라며 이번 연구의 배경과 의미를 밝혔다.
김동찬 교수 연구팀의 이번 연구 내용은 SCI 국제 학술지인 “국제신경화학 (Neurochemistry International)” 저널의 5월호 온라인판에 개제되었다.
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