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재조합 펩타이드

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재조합 펩타이드

재조합 펩타이드 치료제의 발견은 알려진 생리적 기능을 가진 자연 호르몬 및 펩타이드의 탐구로부터 시작되었습니다. 이러한 물질들은 처음에 인슐린과 성장 호르몬과 같은 호르몬 결핍으로 인한 질병을 치료하는 데 사용되었습니다. 기술이 발전함에 따라 연구자들은 다양한 자연 펩타이드와 호르몬, 그리고 호르몬을 모방하는 펩타이드를 발견하여 펩타이드 약물 발견 분야에서 더 큰 발전을 이루었습니다.

펩타이드 유형

특성

GLP-1

GLP-1은 37개의 아미노산으로 구성된 펩타이드입니다. GLP-1의 생물학적으로 활성인 형태는 GLP-1 (7–36) 아미드와 GLP-1 (7–37)로, 특정 GLP1R과 상호작용하며 혈당 수치를 낮추고 체중 감소를 촉진하는 역할을 합니다.

인체 내 GLP-1의 반감기는 매우 짧다. 이 호르몬의 안정성을 높이기 위해 그 서열을 수정하려는 많은 시도가 있었으며, 이러한 노력은 그 효능과 약리학적 영향을 유지하면서 여러 GLP-1 아날로그의 승인으로 이어졌다.

인슐린

인슐린은 51개의 아미노산으로 이루어져 있으며, 랑게르한스 섬의 세포에서 생성된다. 인간 인슐린은 A-와 B- 두 개의 폴리펩타이드 사슬로 이루어진 이량체 구조를 가지며, 이들은 A7-B7, A20-B19, 그리고 A6-A11 사이의 이황화 결합으로 연결되어 있다. A사슬은 21개의 아미노산으로 구성되어 있고, B사슬은 30개의 아미노산으로 구성되어 있다. 당뇨병은 다양한 종류의 재조합 인슐린 또는 인슐린 아날로그로 치료할 수 있다.

GH, 성장 호르몬

인간 성장 호르몬(GH)은 신체의 성장, 대사 및 일주율을 조절하는 데 중요한 역할을 한다. 이 호르몬은 109개의 아미노산으로 구성되어 있다.

GH는 사체의 뇌하수체에서 얻어졌으며 1950년대에 치료 목적으로 사용되었지만, 그 안전성과 공급량은 제한적이었다. 최초의 재조합 GH는 대장균 1980년대에 재조합 DNA 기술을 사용하여 생산되었다. GH는 주로 성장 호르몬 결핍, 프라더-윌리 증후군, 터너 증후군, 홈박스 유전자 결핍 또는 특발성 원인 등 다양한 상태로 인해 아동의 저신장증을 치료하기 위해 처방된다.

GLP-2

GLP-2는 특정 후속 번역 단백질 분해를 통해 다중펩타이드 전구체로부터 생성되는 33개 아미노산으로 구성된 펩타이다. 이 과정에서 관련된 GLP-1도 방출된다.

PTH, 부갑상선 호르몬

84개의 아미노산으로 이루어진 부갑상선 호르몬(PTH)은 체내 칼슘 균형을 조절하며 대상 조직에 영향을 미친다. 전체 길이의 재조합 호르몬 hPTH(1–84)와 아미노 말단 조각 hPTH(1–34) 모두 골 성장을 촉진하고 골 밀도를 증가시킨다.

IGF-1, 인슐린 유사 성장 인자-1

인슐린과 유사한 성장 인자-1 (IGF-1)은 70개의 아미노산과 세 개의 이황화물 다리로 구성된 펩타이다. 이는 어린이기의 정상적인 성장을 조절하는 데 중요한 역할을 하며, 성인에서 상당한 양성 효과를 일으킬 잠재력을 가지고 있다. 재조합 IGF-1의 사용은 중증 원발적 IGF-I 결핍증(SPIGFD)으로 인해 성장이 불충분한 아동의 치료에 승인되었다.

리프틴

렙틴은 21개의 아미노산으로 이루어진 아미노 말단 분비 신호 시퀀스를 포함하여 167개의 아미노산으로 구성된 펩타이다. 이는 신경 내분비 기능을 조절하고 체내 에너지 균형을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 혈류 내 렙틴의 농도는 에너지 저장량, 지방질량 및 에너지 부족을 나타낸다.

레プ틴 요법의 사용은 레プ틴 결핍과 관련된 심장대사 질환을 관리하는 데 효능을 보여주었지만, 일반 비만 치료에는 효과적이지 않습니다. 재조합 인간 레プ틴 아날로그인 메트레프틴 (Myalept)은 레프틴 분자에 메티오닌을 추가하여 분자 접힘과 생산 효율성을 향상시키며, 일본, 미국, 유럽에서 사용이 승인되었습니다.

히루딘

히루딘은 혈액을 먹이로 하는 기생충, 특히 히루도 메디치널리스 의 침에서 발견되는 내생적 소형 폴리펩타이드이며, 항응고 작용을 가지며 트롬빈과 결합하여 이를 억제합니다.

레피루딘은 재조합 기술을 통해 생성된 히루딘의 변형체로 사카로마이세스 세레비시아이 에서 생산되며, 혈전 또는 응고 형성 예방에 처방됩니다.

TPO, Trombopoetin

트롬보포이эт인(TPO)은 혈소판 생성의 주요 생리적 조절자로, 혈소판 성장 인자 아날로그로서 기능합니다. 이는 21개의 아미노산 신호펩타이드를 포함한 353개의 아미노산 전구체로 생성됩니다.

적혈구 생성을 촉진하는 에리스로포이эт인과 유사한 혈소판 성장 인자의 개념은 1950년대에 처음 제안되었습니다. C-단말에 두 개의 트롬보포이엣인 수용체 결합 영역을 포함하는 펩티바디 분자는 Fc 단편과 펩타이드가 공유결합된 형태로 혈소판 감소증 관리를 위해 승인되었습니다.

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참고자료:

[1] 왕 린 등, 치료용 펩타이드: 현재 응용 및 미래 방향. Signal Transduct Target Ther. 2022년 2월 14일;7(1):48. doi: 10.1038/s41392-022-00904-4.

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