KISTI 슈퍼컴퓨터 5호기 '누리온'.[헤럴드DB]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 표적 단백질 분해 기술 (TPD)은 특정 단백질을 타겟으로 하여 분해시키는 최신 약물 개발 기술이다. 표적 단백질 분해시 E3 리가아제는 TPD 작용 과정에서 표적 단백질의 유비퀴틴화(ubiquitination)를 통해 분해를 촉진하는 역할을 한다. E3 리가아제 유전자의 조직별 발현 특성은 TPD 개발에서 필수적으로 고려되어야 하는 요소다. 하지만 인체 내 600종 이상 존재하는 E3 리가아제 유전자의 발현 특성을 포괄적으로 분석하여 제공하는 대규모 분석 정보는 충분하지 않은 상황이다.

한국과학기술정보연구원(이하 KISTI) 디지털바이오컴퓨팅연구단의 백효정 박사(UST-KISTI 부교수) 연구팀은 GTEx 컨소시엄 승인을 통해 확보한 2900명의 전사체 데이터를 분석했다. 이를 통해 정상 조직내 E3 리가아제와 상호 연관된 약 90만 건의 조직 특이적 유전자 쌍을 도출, 조직 특이적 작용이 가능한 TPD 후보 유전자군을 선발하고 이를 공개했다 .

ELiAH 데이터베이스 탐색 예시, 백효정(오른쪽 위) KISTI 책임연구원과 오천용 UST-KISTI school 석사과정생.[KISTI 제공]

첫 TPD drug의 임상 진입 이후, 국내-외 수많은 제약회사의 TPD drug 연구개발이 가속화되고 있다. 특정 질환치료를 위한 TPD drug 개발을 위해서는 정상인의 조직 데이터를 대조하는 것은 필수적인 과정이다. 그러나 큰 규모의 정상 조직 전사체 발현 정보를 분석하는 것은 많은 비용과 시간이 소요된다. KISTI 디지털 바이오 컴퓨팅 연구단은 오믹스 분야 분석 전문성과 슈퍼컴퓨팅/초고성능 컴퓨팅 기반 병렬 분석 기술을 바탕으로 대규모 전사체 분석과 단백질 결합 계산 난제를 해결함으로서 최신 신약 개발 기법인 TPD 기반 약물 개발 효율화를 지원했다.

해당 데이터베이스는 국가바이오데이터스테이션(K-BDS)에도 탑재되어 국내 연구자들이 안정적이고 자유롭게 사용할 수 있게 할 계획이다.

이번 연구 결과는 수학 및 계산 생물학 분야 대표 SCI학술지 ‘데이터베이스’ 온라인판에 게재 됐다.