GPCR에 대한 작용제 친화도를 예측하기 위한 안정적이고 정확한 FEP 모델 구축
자유 에너지 섭동(FEP)은 결합 친화도 예측의 표준 기법으로 자리 잡았으며, 구조 기반 약물-표적 상호작용( 약물 설계) 분야에서 이 물리 기반 접근법의 적용을 위한 표적 지원이 매우 바람직합니다. 승인된 약물의 약 35%가 표적으로 삼고 있는 G 단백질 결합 수용체(GPCR)는 FEP 시뮬레이션에 있어 복잡한 시스템을 나타냅니다. 이러한 수용체의 방대한 구조적 변형 공간이나 많은 극저온 전자현미경(cryo-EM) 구조에서 구조적 물 분자가 결여되어 있다는 점 등은 GPCR에 대한 FEP 적용을 복잡하게 만들고, 결과적으로 매우 민감한 모델을 생성하는 몇 가지 요인에 불과합니다. 또한, 작용제 효과를 모델링하려면 계산적으로 감당하기 어려운 시뮬레이션을 유발하지 않으면서 G-단백질의 영향을 반영할 수 있는 비용 효율적인 해결책이 필요합니다.
이번 웨비나에서는 룬드벡(Lundbeck)의 연구 과학자인 페란 플라나스(Ferran Planas) 박사가 자신의 연구팀이 GPCR 작용제의 결합 친화도를 예측하기 위해 퀀텀-컴퓨팅 기반 구조 예측( FEP+ ) 기법을 일상적으로 어떻게 활용했는지에 대해 논의할 예정입니다. 그는 세심한 수작업, 퀀텀-컴퓨팅 기반 구조 예측( Schrödinger ) 도구의 활용, 그리고 문헌에 제시된 해결책의 적용을 결합하여 안정적인 시스템을 구축한 과정을 설명할 것입니다. 룬드벡의 이번 연구는 GPCR 작용 기전 모델링의 어려움을 잘 보여주지만, 제한된 자원으로도 안정적인 퀀텀-컴퓨팅 기반 구조 예측( FEP+ ) 모델을 구축할 수 있음을 입증합니다.
웨비나 하이라이트
- 복잡한 시스템에 대한 구조 기반 설계를 구현하는 데 수반되는 과제 개요
- 사례 연구: 룬드벡(Lundbeck)이 GPCR 작용제의 결합 친화도를 예측하기 위해 FEP+ 을 활용한 사례
참가 대상
- 복잡한 시스템에 대한 구조 기반 설계를 실현하고자 하는 과학자들
- FEP+ 자원을 최대한 활용할 전략을 모색하는 과학자들
연사 소개
페란 플라나스
룬드벡, 분자 모델링 및 구조 생물학 연구원
페란 플라나스(Ferran Planas)는 덴마크 룬드벡(Lundbeck)의 연구 과학자입니다. 그는 스톡홀름 대학교에서 유기화학 박사 학위를 취득했으며, 주로 단백질의 아미노산 치환( 분자모델링 )을 연구해 왔습니다. 박사 과정 중에는 DFT 을 활용하여 ThDP 의존성 효소의 반응 기전을 연구했습니다. 박사 학위 논문을 마친 후, 그는 덴마크 공과대학교(DTU)에서 박사후 연구원 직책을 맡기 위해 덴마크로 이주했습니다. 2022년에는 룬드벡(Lundbeck)의 신약 개발( 분자모델링 ) 및 구조 생물학(Structural Biology) 팀에 합류하여, 초기 단계부터 후기 단계에 이르는 전임상 파이프라인 활동을 지원하고 있습니다. 페란의 경력은 다학제적 연구를 기반으로 해왔으며, 의약 화학자들이 구조 기반 약물 설계( 분자모델링 )를 수행할 수 있도록 기여해 왔습니다.
스티븐 제롬
생명과학 소프트웨어 부문 전무이사, Schrödinger
Schrödinger 의 생명과학 소프트웨어 부문 전무이사인 스티븐 제롬(Steven Jerome)은 리처드 프라이스너(Richard Friesner) 교수의 지도 아래 컬럼비아 대학교에서 화학 박사 학위를 취득했습니다. 컬럼비아 대학교 재학 시절, 그는 분자 도킹 및 단백질 구조 정밀화 도구 개발에 기여했습니다. 박사 과정을 마친 후, 그는 Schrödinger 에 입사하여 Glide 팀의 과학 개발자로 근무했습니다. 수년에 걸쳐 회사 내에서 여러 직책을 역임한 그는 현재 전무이사로 재직 중입니다. 현재 히트 디스커버리(Hit Discovery) 부문의 과학 책임자로서, 소분자 hit identification 를 위한 최첨단 계산 도구 포트폴리오 개발을 총괄하고 있습니다. 또한, EU+ 애플리케이션 사이언스 팀을 이끌며 유럽 전역의 Schrödinger상업 고객을 대상으로 한 첨단 과학 지원 업무를 지휘하고 있습니다.