농촌진흥청(청장 이양호)은 가축의 질병면역과 생리현상에서 특정 목표 단백질에 대한 후보 유용물질의 작용기전과 효과를 사이버공간에서 미리 예측할 수 있는 가상탐색(Virtual Screening) 기술 기반을 조성했다고 밝혔다.

가상탐색은 외부 환경에 반응하는 생명현상을 분자 수준에서 서로 닮은 분자들은 구조와 활성도 간의 관련성 측면에서도 비슷한 경향을 보인다는 가정으로 컴퓨터를 활용한 시뮬레이션을 이용해 유용유전자와 유용물질을 발굴하는 과정이다.

최근 가축의 유전체정보가 축적되고 다양한 생리현상에 대한 신호전달체계가 밝혀짐에 따라 가축유전체 연구의 중요한 응용분야가 될 전망이다.

이와 관련 농촌진흥청 국립축산과학원에서는 화학과 생물정보를 이용 정보통신기술(IT)·생명공학기술(BT)의 융복합 연구를 통해 가축 면역과 관련 유전자를 탐색하고 천연물질 중 면역기능을 높이는 후보 유용물질을 발굴하기 위한 가상탐색 연구를 진행해 왔다.

그 첫 번째 연구의 하나로 ‘농생명 유전체 정보시스템’ (http:// nabic.rda.go.kr)에 구축한 송아지 설사병 저감 유용물질 데이터베이스를 활용해 유효 물질의 정량적 분자구조와 저감활성 관계분석(QSAR, quantitative structure-activity relationship)을 해 본 결과, 송아지 바이러스 설사병을 조절할 수 있는 유효물질은 대부분 아릴아조인아민(Arylazoenamines) 계열의 분자로 나타났다.

또한 분자의 전자기적 특성과 같은 유용물질의 활성과 관련되는 10개의 주요 요인들(수소결합 주개·받개수, 분자표면적크기, 이중극자크기, 친지질도 등)을 추가적으로 밝혀낼 수 있었다.

특히, 아릴아조인아민(Arylazoenamines) 계열 분자의 저감활성에 가장 영향을 미치는 분자성질은 분극성(polarizability)으로 분극성이 커질수록 저감활성도 증가함을 확인할 수 있었다.

이 같은 내용은 ‘송아지 바이러스 설사병의 RNA 중합효소 저해물질들에 대한 분자모델링 ’제목의 논문으로 ‘Bulletin’ 3월호에 소개됐다.

농촌진흥청 국립축산과학원 채한화 연구사는 “가상탐색 기술은 이미 약학 분야에서는 많이 사용되고 있다.”라며 “축산분야에 처음 도입된 가상탐색 기술을 활용, 앞으로 기후 변화로 발생할 수 있는 가축의 다양한 질병을 예방하기 위한 면역증진 선도물질을 발굴해 나가겠다.”라고 말했다. 강경남 기자

 

 

 

 

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