• 전자통신동향분석
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• 제38권3호
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• pp.38-46
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• 2023

The value of living a long and healthy life without suffering has increased owing to aging populations, transition to welfare societies, and global interest in health deriving from the novel coronavirus disease pandemic. New drug development has gained attention as both a tool to improve the quality of life and high-value market, with blockbuster drugs potentially generating over 10 billion dollars in annual revenue. However, for newly discovered substances to be used as drugs, various properties must be verified over a long period in a time-consuming and costly process. Recently, the development of artificial intelligence technologies, such as deep and reinforcement learning, has led to significant changes in drug development by enabling the effective identification of drug candidates that satisfy desired properties. We explore and discuss trends in artificial intelligence for de novo drug design.

• 디지털융복합연구
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• 제20권2호
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• pp.311-316
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• 2022

Tertomotide는 hTert의 일부분이며 항암 백신으로 개발된 펩타이드이나 임상시험과 동물실험에서 염증성 질환을 개선하는 활성이 다수 보고된 바 있다. 다양한 연구에서 발견된 항염활성에도 불구하고 약물성이 높지 않아 일반적인 항염약물로의 개발이 어렵다. 다양한 부위에서 일어나는 염증성 증상에 활용하기 위해서는 항염활성과 약물성이 동반되어야 하므로 구조의 개선이 필요하다. 본 연구에서는 tertomotide의 구조를 기반으로 12 종의 옥타펩타이드를 설계하고 항염증 활성을 측정하여 약물성이 개선된 tertomotide 유래의 항염 펩타이드를 도출하고자 하였다. 이를 위해 활성화된 단핵구에서 염증성 cytokine인 TNF-α의 분비에 미치는 영향을 측정하여 각 펩타이드의 항염 활성을 평가하였고 양성대조군으로 비교한 estradiol이나 tertomotide 이상의 항염활성을 가진 펩타이드를 도출하였다. 본 연구의 결과는 tertotmotide 유래 펩타이드들을 활용한 신규 항염증 소재 개발 연구에 도움이 될 것으로 예상되며, 항염증 활성 등의 생리활성이 있으나 약물성이 낮은 펩타이드에 대해 계산화학적 접근으로 구조를 변경하여 기능적 잠재력 있는 신규활성물질을 도출하는 융합연구의 좋은 예가 될 것으로 사료된다.

• 농약과학회지
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• 제5권3호
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• pp.1-11
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• 2001

신규 제초제 작용점의 발굴은 유전체학과 조합화학 등 새로운 기술이 등장하여 그 가능성이 높아지고 있다. 대략 $10^{30}$에서 $10^{50}$여 개의 화학물질의 합성이 가능하고 50,000여 개의 식물 유전자 지도가 완성되어 이들의 조합으로 새로운 제초제의 작용점 발굴 가능성이 높아지게 될 것이다. 즉, 고등식물이 가지고 있는 50,000여 개의 유전자 가운데 0.1%, 1.0% 또는 10%가 신규 작용점이 된다면 50, 500, 5000개의 신규 작용점을 발견할 수 있는 것이다. 신규 제초제의 개발을 위해서는 target enzyme의 선택과 결정, 저해제의 설계, 작용점까지 도달하는 과정, 대사적인 운명 등 여러가지 요인들이 검토되어야 한다. 이러한 과정에서 가장 중요한 것은 확실한 작용점의 선택에 있다. 또한 다양한 생화학적 정보를 통하여 작용점/효소의 저해로부터 고사에 이르는 과정을 이해함은 물론 보다 강력한 저해제의 합성과 살초과정을 이해할 수 있어야 할 것이다. 그 동안에는 이미 알려진 작용점을 대상으로 신규 화합물을 합성하거나 유도체를 개발하는 것이 대부분이었지만 최근에는 antisense 기법 등을 활용하여 새로운 치사관련 작용점을 찾아내는데 잠재력과 가능성을 확대시켜주고 있다. 새로운 치사관련 작용점을 발굴한 후에는 대상효소의 화학적, 생화학적 기능과 단백질의 구조를 분석하여 강력한 저해제를 설계하는데 활용하게 될 것이다. 치사관련 돌연변이체와 antisense 기법을 활용하고, 식물 생리학적 반응을 기초로 하여 리드화합물을 탐색하는 것은 새로운 접근방식이며 농약 화학적 특성을 갖는 효소 저해제들의 합성은 크게 6가지로 할 수 있다. 공통특이시얀 기질 유사체 합성, affinity labels, 자살기질체, 반응중간산물, 그리고 extraneous site inhibitors 등을 들 수 있다. 이와 같은 방법으로 후보화합물이 선발된다 하여도 실제식물에 처리하여 흡수, 이행, 대사 등에 관한 시험이 반드시 이루어져야 새로운 제초제를 탄생시킬 수 있다. 또한 약물의 전달과정과 무독화작용을 통하여 pro-herbicide에 대한 연구를 진행하게 될 것이며, 마지막으로 잡초와 작물간의 선택성이 고려되어야 효소 측이적 접근방식에 의한 신규 선택성 제초제의 개발이 성공할 수 있는 것이다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.285-290
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• 2019

방향성 탄화수소 수용체(Aryl Hydrocarbon Receptor, AHR)은 리간드에 의해 활성화되어 체내 외래물질의 대사를 조절하는 전사인자다. 생체 내에서 AHR의 생리학적 역할은 오랜 기간 연구되어 왔으나 길항제를 비롯한 적절한 화학적 도구의 부재로 그 역할 규명이 제한되어 있다. AHR이 다양한 질병의 발병기전에 관여되어 있다는 것이 밝혀짐에 따라 유효한 약물 표적으로 인식되고 있으나 치료나 예방을 위한 유효한 약물은 아직 개발되지 않았다. 길항제로 알려진 화합물들은 낮은 농도에서는 길항활성이 있어 연구 목적으로는 활용되고 있으나 높은 농도에서는 AHR을 활성화하는 부분적 agonist로 작용한다. 이에 AHR 활성화를 유도하지 않는 순수한 길항제의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 이미 알려진 AHR 길항제인 Resveratrol과 CH223191의 구조를 기반으로 phenyldiazenylanline 구조를 설계하였고 이를 골격으로 다양한 유도체를 합성하고 화학적 구조와 생물학적 활성의 상관 관계에 대한 융합 연구를 통하여 신규 AHR 길항제를 도출하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.101-107
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• 2022

Tertomotide는 항암제로 개발된 펩타이드 백신이다. 그러나 동물실험과 임상시험에서 염증성 증상이 완화되는 현상이 발견된바 있다. 이에 tertomotide가 항염물질로 작용하는지 확인하기 위하여 직접적인 항염활성과 그 작용기전을 조사하였다. 이를 위해 LPS 또는 PMA에 의해 활성화된 monocyte에 tertomotide를 처리한 후 염증성 cytokine 생산과 관련된 신호전달과정을 관찰하였다. Monocyte에서 tertomotide는 TNF-α, IL-1β, IL-8 등 염증성 싸이토카인의 생산을 감소시켰고 NF-κB 신호를 감쇄시켰으며 또한 TNF-α에 의한 ERK1/2와 P38 MAPK의 활성화를 저해하였다. 이 결과는 tertomotide 처치에 따른 염증성 질환 완화가 NF-κB/STAT3의 신호의 감쇄와 항염활성에 의한 것이라고 설명할 수 있고 이를 활용하여 신규 항염 약물의 도출이 가능할 것으로 판단된다. 이는 면역학적 활성을 목표로 계산화학적으로 설계된 물질의 생물학적 성질을 활용하여 새로운 약물을 도출하는 융합연구의 예시가 될 것이다.

• 대한화장품학회지
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• 제36권2호
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• pp.105-113
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• 2010

본 연구에서는 입자 크기 뿐만 아니라 베지클 멤브레인의 변형도를 조절할 수 있는 에토좀을 통해 약물의 경피흡수능을 향상시킬 수 있는 새로운 접근을 소개한다. 이를 위해 신규 육모효능성분인 Triaminodil을 포집한 에토좀을 제조하였고 입자 제조 후 추가적인 에너지를 가함으로써 입자의 크기를 조절하였다. 광산란법, 투과전자현미경, 멤브레인 변형도 측정 등을 통해 입자의 변형도가 입자 크기에 의존하는 것을 확인하였다. 또한 in vitro 피부흡수시험과 전임상 성장기 유도평가를 통해 베지클 멤브레인의 변형도가 Triaminodil의 피부 전달효능에 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이러한 결과로부터 담지 된 약물의 전달효능을 극대화 시킬 수 있는 최적 크기의 전달체 영역이 존재함을 확인하였고 이는 입자의 크기와 멤브레인 특성에 큰 영향을 받기 때문에 전달체를 설계하는데 있어 이 두 가지 요인을 고려해야 한다.