경북대학교 자연과학대학 생명공학전공
이동건 교수
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일반적으로 펩타이드는 단백질 구성 요소인 2개 이상의 아미노산이 연결된 물질로,‘단백질 기능을 보유하고 있는 최소 단위’로 정의되어진다. 여러 개의 펩타이드가 결합된 형태는 폴리펩타이드라고 불리어지며, 일반적으로 대략 50개 이상의 아미노산을 포함하여 해당 물질이 스스로 기능을 보유할 경우, 단백질로 분류될 수 있다. 20세기 초반부터 활용되기 시작한 펩타이드의 기능성 연구는 크게 의약품 분야와 화장품 원료 분야 쪽으로 양분되어 진행되어 왔으며 화장품의 경우 주름 개선 및 콜라겐 성장 촉진 등을 수행하는 세포분열 촉진, 의약품의 경우 저분자 펩타이드 활용을 통한 강력한 약리작용 및 활성, 부작용 감소 등의 이점을 나타내며 각광받는 것으로 보인다.
최근 펩타이드 단백질은 의학 및 생명공학 분야에서 여러 임상시험을 거쳐 대량 생산이 가능해지며 치료제 등 다양한 방면에서 연구가 진행되고 있다고 알려져 있다. 항암치료, 호르몬 분비 조절, 면역 강화 등 질병 제어 분야에서도 펩타이드를 활용하고 있으며, 펩타이드 의약품은 단백질 중에서도 뛰어난 생리활성을 가진 최소 단위를 선별해 생체 신호전달 및 기능을 조절하며 생체친화적, 생체내 특이성이라는 차별성을 가져 부작용은 적으면서 소량으로도 강력한 약리작용 및 활성을 나타낼 수 있다. 일반 케미칼 항생제는 몸에 축적되는 문제점으로 인해 내성균주의 출몰로 새로운 항생제의 개발이 필요한 실정으로 펩타이드성 항생제는 시간이 지나면서 체내 단백질 분해 효소에 의해 분해됨으로 체내 축적이 안되는 장점을 가지고 있으며 체내 면역 방어 물질로 사용되어지는 펩타이드 개발에 연구가 집중되고 있다. 대표적인 예시로 신호전달계의 음성 피드백 조절 인자의 결합을 제어하는 펩타이드의 경우 질환에서 저하된 신호전달계의 활성도를 회복시켜서 재생성 치료 효과를 나타내며 직접적인 활성화를 통하지 않고 기능 억제를 통한 신호 활성 회복의 방법은 부작용 감소라는 이점이 있어 다양한 기대효과를 불러오는 상황이다.
펩타이드는 또한 생체친화적인 물질로 안티에이징 효과를 나타내어 피부세포에 영향을 주어 효능을 발휘한다. 펩타이드는 세포나 DNA를 자극하여 체내 신경전달물질에 작용하거나 진피에 필수적인 성분을 전달함으로써 작용 기작을 나타낸다. 대표적인 예로 체내에서 섬유아세포를 자극하여 콜라겐 합성을 유도하거나 콜라겐 수화 억제한다. 또한, 근육으로의 신경전달물질 분비 억제를 통해 얼굴 근육 접합부에 작용하여 피부의 주름개선, 재생, 보습 등의 효과를 나타내는데 기여한다. 이와 더불어 펩타이드는 피부 조직의 면역기능을 높이는 구리 성분을 진피에 운반하여 콜라겐 및 엘라스틴 형성에 관여한다. 이에 따라 글리코스아미노글리판을 합성하며 단백질 생산의 전달 시스템에 관여하여 콜라겐 증착의 역할을 수행한다. 이러한 기작을 통해 화장품 사용 시 면역세포와 줄기세포 활성화 촉진이 일어나며 피부 조직의 복구가 일어나는 것이다. 아세틸 헥사펩타이드 또한 저분자 펩타이드로써, 단 시간에 피부에 침투하여 주름 형성의 원인 중 하나인 아드레날린과 노르아드레날린의 분비를 조절해 노화를 방지하며 기존의 보톡스 성분의 독성에 따른 부작용은 최소화하는 등 다양한 연구에서 주목받는 것으로 알려져 있다.
현재 상용화된 치료제의 대부분은 단백질을 타겟으로 하고 있으나 기존 기술로는 공략 가능한 단백질에 제한이 있어 의학적 미충적 수요가 발생하는 상황으로 인식되어진다. 정상 단백질은 생체 내에서 대사 및 신호전달의 활성제어에 중추적인 역할을 담당하고 있어 단백질에 이상이 생길 경우 질병이 발생하기에 펩타이드 활용을 통해 기존 치료제의 한계를 해결하여 질환 치료에 기여할 수 있다. 화장품 분야에서 또한, Protein Transduction Domain의 단백질 전달 기술이 발달하며 화학적 제조 및 변형이 수월하여 품질관리가 용이한 저분자 펩타이드가 더욱 발전해 나갈 수 있어 펩타이드의 지속적 연구를 통해 의학적, 산업적 응용에 기여할 것으로 생각된다.
