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GPCR & GPCR 이형중합체(heteromer)

GPCR(G protein-coupled receptor: G단백질 결합 수용체)은 세포 외부의 자극을 세포 내 신호전달경로로 연결해주는 세포 표면 수용체 중 가장 큰 막 단백질군입니다. 호르몬, 신경전달물질, 면역조절물질, 핵산, 펩타이드, 아미노산, 지질 이온, 빛과 같은 다양한 종류의 리간드를 감지하는 GPCR은 G 단백질을 통해 세포내 신호전달경로를 활성화시킵니다.

인간의 경우 약 800종 정도의 GPCR이 존재하는데 GPCR의 돌연변이 혹은 다형성(polymorphism)은 많은 종류의 질병과 장애와 연관되어 있습니다. 현재 전 세계에서 처방되고 있는 약물의 약 40%가 GPCR에 작용한다고 알려져 있으며, 지금 개발 중인 신약의 30% 이상이 GPCR을 표적으로 하고 있습니다.

GPCR이 신호 전달에 관여하는 가장 큰 세포 표면 수용체군을 형성하고 있음에도 불구하고 실제로 임상에서 GPCR 관련 신호를 억제하기 위해 사용되고 있는 항암 화합물은 거의 없습니다. GPCR은 종양 성장, 침습, 약물 내성, 생존 및 전이와 같은 암과 관련된 신호를 조절하기 때문에 이러한 신호를 억제하는 것이 매우 중요합니다.

1990년대 중반 이후로 다양한 GPCR들이 이형중합체(heteromer)를 이룬다는 사실이 보고되기 시작하였으며, 이제 heteromerization은 GPCR의 일반적인 특성으로 받아들여지고 있습니다. GPCR의 heteromerization은 리간드 반응성 변화, GPCR의 생성과 수송, 약리 작용의 다변화, 신호전달경로의 변조 및 증폭 등 다양한 방식으로 생물학적 반응에 영향을 줄 수 있습니다.

따라서 다양한 GPCR heteromerization과 그 기전을 제대로 이해하고 활용하는 것은 기존 치료약보다 부작용이 감소되거나 치료 효과가 증진되어 임상 가치가 높은 신약 개발에 새로운 돌파구가 될 것입니다.