암세포가 자라나는 데 꼭 필요한 단백질이 새롭게 밝혀졌다. 조성엽 서울대 의대 생화학교실 교수팀(종밀분자종양학)과 바이오 인공지능(AI) 기업 칼리시(Calici, 대표 최재문) 공동 연구팀은 ‘CBP20’ 단백질을 억제하면 암세포의 성장이 멈추고 스스로 죽기도 한다는 사실을 확인했다고 24일 밝혔다.

조 교수는 바이오 실험으로 확보된 다양한 연구 결과들을 칼리시의 AI 기반 플랫폼 ‘Pharmaco-Net’를 활용해 CBP20을 겨냥할 수 있는 약물 간 기전을 단백질 구조 기반으로 효율적으로 규명했다. AI 플랫폼의 도움으로 신약후보물질의 역할 규명이 손쉬워지면서 치료제 개발에 한층 가까워졌다. 칼리시(왼쪽), 서울대 의대 로고

연구팀은 유방암·대장암·간암·폐암 등 4종 암 데이터 분석을 통해 CBP20 단백질이 고발현될 경우 암환자의 생존율이 급격히 낮아진다는 사실을 확인했다. CBP20을 억제하면 암세포의 증식이 억제되고 세포주기(G1기) 정지가 유도되는 것으로 나타났다. CBP20이라는 단백질이 여러 암에서 높게 존재했으며, 이 단백질이 많을수록 환자의 생존율이 떨어졌다. 실험실에서 CBP20을 억제하자 암세포는 더 이상 증식하지 못하고, 세포주기가 멈추며 일부는 스스로 사멸하는 현상이 나타났다.

CBP20 단백질(Nuclear cap-binding protein subunit 2, NCBP2, NIP1, Cell Proliferation-Inducing Gene 55 protein 등과 동의어, CBP20 유전자의 발현으로 생성)은 핵내 캡 결합 복합체(cap-binding complexCBC)의 구성 요소로, BP20는 CBP80과 함께 기능적 이종이량체를 형성한다. mRNA 5번 말단에 있는 캡 구조에 결합해 RNA 가공 및 내보내기, 마이크로RNA(miRNA) 생합성 등 다양한 핵 내 프로세스에 관여한다. 

CBP20을 억제하는 후보물질로는 랄록시펜(골다공증 치료제), 퍼푸로갈린(천연물 유래 성분), 에녹사신(항생제) 등 세 가지가 지목됐으며. 실제 암세포에 적용했더니 성장 억제 효과가 확인됐다.

칼리시 연구진은 “이번 연구는 AI가 단순한 데이터 해석을 넘어서, 실제 암 치료제를 찾는 데 중요한 하나의 역할을 감당 할 수 있음을 보여준 사례”라고 밝혔다. 

이번 연구결과는 최근 네이처(Nature) 자매지인 국제학술지 “Experimental & Molecular Medicine‘에 게재됐다. 칼리시는 IBK기업은행이 운영하는 혁신창업기업 육성 프로그램 ‘IBK 창공’에 대전 6기로 선정된 바 있다.