허진서, 이영주* | 부산대학교 화학과 조교수, lyj0308@pusan.ac.kr 서 론 단백질인가 RNA인가 전통적인 신약 개발은 주로 단백질을 표적으로 하는 저분자 화합물을 중심으로 발전해 왔다. 이러한 약물은 일반적으로 표적 단백질의 활성 부위(active site)나 알로스테릭 포켓(allosteric pocket)에 결합하여 그 기능을 저해하거나 조절하는, 이른바 점유 기반(occupancy-driven) 기전을 통해 작용한다. 이러한 접근법은 오랜 기간 다양한 치료제를 탄생시키며 신약 개발의 중심 전략으로 자리 잡아왔다. 그러나 현재까지 알려진 질병 관련 표적단백질 가운데 85%는 뚜렷한 결합 포켓이 부족하거나 구조적으로 유연하여, 기존 저분자 화합물만으로는 효과적으로 제어하기 어려운 약물 화가 불가능한(undruggable) 표적으로 분류된다.[참고문헌 1] 대표적으로 전사인자, 내재적 무질서 단백질(intrinsically d

박가은, 신주현, 이서연, 송하영* | 가천대학교 화학과 조교수, hayoungs@gachon.ac.kr 서 론 카이랄 리간드의 개발은 이들이 도입된 전이금속 촉매를 이용한 비대칭 합성뿐만 아니라,[참고문헌 1] 원편광 발광(circularly polarized luminescence, CPL)[참고문헌 2] 등 카이랄 기능성 재료 개발에서 중요한 연구 축으로 자리 잡고 있다. 이러한 맥락에서 질소-헤테로고리 카벤(N-heterocyclic carbene, NHC)은 강한 σ-전자 공여성과 높은 구조적 다양성을 바탕으로 배위화학에서 필수적인 리간드로 자리매김하였으며,[참고문헌 3] 이를 기반으로 한 카이랄 NHC 리간드는 다양한 촉매 반응에서 높은 거울상 선택성을 구현해 왔다.[참고문헌 4] 한편, 고리형 (알킬) (아미노)카벤(cyclic (alkyl)(amino)carbene, CAAC)은 기존 NHC와 달리 카벤 중심의 α-위치에 4

이강주 | 한국화학연구원 의약바이오연구본부 선임연구원, kjlee@krict.re.kr 서 론 전통적인 저분자 약물은 일반적으로 특정 표적 단백질에 결합하여, 그 기능을 활성화하거나 저해하는, 이른바 점유기반(occupancy-driven) 기전을 바탕으로 작동한다. 이러한 접근법은 오랜 기간 신약 개발을 주도해 왔으나, 여러 가지 한계점도 드러나고 있다. 낮은 표적 특이성으로 인한 부작용, 장기간 투여 시 발생하는 약물 내성 등이 대표적인 문제로 지적된다. 더욱이 현재까지 알려진 약 3,000여 개의 질병 관련 단백질 가운데 85% 이상은 뚜렷한 약물 결합 포켓을 가지지 않는 비약물성(undruggable) 표적으로, 전통적인 저분자 화합물 모달리티만으로는 신약 개발에 근본적인 제약이 있는 실정이다. 이러한 근본적인 한계를 극복하기 위한 혁신 전략으로, 표적 단백질 분해(targeted protein degradation, TPD)

탁나연, 엄채윤, 김현석* | 충남대학교 화학과 조교수, hyunseok@cnu.ac.kr 서 론 고분자는 반복 단위체인 단량체(monomer)가 공유결합을 통해 연결된 거대 분자이다. 낮은 밀도, 우수한 가공성, 높은 화학적 안정성 등의 특성을 바탕으로 금속이나 세라믹과 같은 기존 소재를 대체하는 기능성 소재로 널리 활용되고 있으며, 현대 사회의 기술 발전과 산업 구조를 지탱하는 중요한 재료로 자리 잡고 있다.[참고문헌 1] 특히 고분자 관련 소재는 최근까지 자동차, 항공우주, 반도체, 에너지 저장 장치, 의료기기 등 다양한 첨단 산업에서 필수적인 역할을 수행하고 있다. 이러한 폭발적인 수요에 맞추어 전 세계 고분자 생산량은 지속적으로 증가하여 현재 연간 약 4억 톤 이상이 생산되고 있으며, 이 중 상당량이 적절히 재활용되지 못한 채 매립되거나 자연환경에 축적되고 있다.[참고문헌 2] 대규모 생산과 사용이 편의성과 동시에 환경적

이재석, 임준형, 박종민* | 강원대학교 화학과 부교수, jpark@kangwon.ac.kr 서 론 “단백질을 막을 것인가, 없앨 것인가” 지난 100여 년간 대부분의 신약은 단백질의 활성 부위 (active site)나 알로스테릭 포켓(allosteric pocket)에 결합 하는 점유 기반(occupancy-driven)의 저분자 화합물을 설계함으로써 개발되어 왔다. 이른바 ‘열쇠와 자물쇠(Lock and Key)’ 모델은 수많은 성공 사례를 만들어냈지만, 동시에 분명한 한계도 드러냈다. 우리 몸의 단백질 대부분은 약물이 결합할 만한 깊은 주머니 구조를 갖고 있지 않기 때문이다. 실제로 암을 유발하는 전사 인자(transcription fac-tors)나 골격 단백질(Scaffold Protein)과 같이 세포 신호 전달을 정밀하게 조절하는 핵심 단백질들 가운데 상당수는 구조적으로 평평하거나 유연한 표면을 가지고 있다. 이러한..

김토은, 김홍기* | 공주대학교 화학과 조교수, hongkikim@kongju.ac.kr 서 론 최근 분자 진단 및 바이오센서 분야에서는 신속성, 고감도, 그리고 분자 수준의 특이성을 동시에 구현할 수 있는 분석 플랫폼에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 기존 진단 기술의 한계를 보완하는 새로운 센싱 전략의 개발이 활발히 이루어지고 있다.[참고문헌 1, 2] 이러한 연구 흐름은 질병 진단에 국한되지 않고 건강관리, 암, 환경 및 식품 안전 분석 등 다양한 분야로 확장되며, 바이오센서 연구 전 반의 기술적 진보를 가속화하고 있다.[참고문헌 3, 4] 크리스퍼(Clustered Regularly Interspaced Short Palin-dromic Repeats, CRISPR) 유전자가위시스템은 특정 염기 서열을 정밀하게 인식할 수 있어 이러한 요구에 부응하는 분자 인식 기술로 주목받고 있다.[참고문헌 5, 6] 특