케이메디허브가 한국뇌연구원, 덕성여자대학교 연구진과 함께 살아있는 신경줄기세포를 실시간 식별, 선별할 수 있는 저분자 형광 프로브(Probe)를 개발했다.
신경줄기세포는 퇴행성 뇌질환 연구와 재생의학의 핵심자원으로 생존을 유지한 채 세포를 구별하고 선별하는 것이 매우 중요하다.
그러나 기존 형광 프로브는 형광 신호가 약해 세포의 생리적 변화를 실시간으로 추적하기 어려워 세포 선택성과 광학적 특성을 모두 갖춘 새로운 형광 골격 구조개발이 필요한 실정이었다.
케이메디허브 신약개발지원센터와 한국뇌연구원, 덕성여자대학교 연구진은 이러한 문제점을 해결할 수 있는 신규 저분자 형광 프로브를 개발했다.
연구진은 비대칭 피리디늄 염(Asymmetric pyridinium salt) 구조 기반의 형광 화합물 라이브러리를 구축하고, 살아있는 신경줄기세포에만 반응해 강한 형광을 발현하는 화합물 ‘KD01’을 도출했다.
KD01은 세포 용해물에 반응해 흡광계수와 양자 수율이 동시에 증폭, 형광이 69배 이상 증가한다.
특히, KD01은 미분화 상태의 인간 신경줄기세포를 선택적으로 염색할 수 있으며, 기존 형광 프로브의 단점인 짧은 파장 차이를 극복한 특성(Large Stokes shift)을 확보해 고해상도 바이오 이미징에 유리하다.
이번 연구결과는 국제학술지 ‘Journal of materials Chemistry B(IF=5.7)’ 최신호에 게재되며 표지논문(Cover Article)을 장식, HOT Paper에도 선정됐다.
논문은 덕성여자대학교 한예리 교수, 한국뇌연구원 고동완 연구원(이상 공동 1저자)와 케이메디허브 이정열, 한국뇌연구원 김범수 박사(이상 교신저자) 주도로 작성됐다.
연구진은 이번 연구 결과를 바탕으로 바이오마커 탐색 및 퇴행성 뇌질환 등에 적용 가능한 신규 형광 저분자 물질 개발 플랫폼을 확보함으로써 신약개발 적용 가능한 유기형광 물질 개발 연구가 가능할 것으로 기대된다.
