초록:

‘흑사병’으로 알려진 페스트 유행의 원인균인 예르시니아 페스티스( Yersinia pestis)에 대해 승인된 항생제의 수가 제한적이기 때문에, 세균의 필수 효소를 표적으로 하는 소분자 억제제를 발견하는 것이 매우 중요합니다. 이러한 효소 중 하나는 케토아실-아실 운반 단백질 환원효소(FabG)로, 세균 세포막의 무결성을 유지하는 데 중요한 역할을 하는 지방산의 생합성에 핵심적인 역할을 합니다. 본 연구는 계산적 및 생화학적 방법을 통합하여 잠재적인 FabG 억제제를 규명하였다. 표적 단백질의 X선 결정학 구조(PDB ID: 5CEJ)와 ChimeraX 및 AlphaFold를 통해 생성된 인공 예측 모델을 함께 활용하였다. 두 구조를 모두 사용함으로써, 특히 향후 실험적 구조를 확보할 수 없는 경우를 대비하여 신약 개발 과정에서 계산 모델의 유용성과 정확성을 평가할 수 있었다. 천연 기질이 없는 5CEJ 구조는 Bacillus sp. FabG(PDB ID: 4NBU)의 리간드인 아세토아세틸-코엔자임 A(CAA)를 사용하여 정렬되었다. 검증 도킹(GOLD, CCDC)에서는 LipPrep(Schrödinger)에서 얻은 에너지 최소화 리간드로 구성된 대조군 라이브러리를 사용했다. 검증 후, 화합물 라이브러리를 대상으로 실험적 구조와 예측된 구조 모두에 대한 결합 친화도를 스크리닝했습니다. GOLD 점수는 5CEJ의 경우 60–102, AlphaFold 모델의 경우 40–80 범위를 보였습니다. 도킹 결과는 PyMOL (Schrödinger)에서 시각화되었습니다. FabG는 표준 생화학적 기법을 사용하여 성공적으로 클로닝, 발현 및 정제되었습니다. 향후 연구에서는 최고 점수를 받은 화합물들이 시험관 내에서 FabG 활성을 억제하는지 평가하기 위한 효소 분석에 중점을 둘 예정입니다.

발언자:

카탈리나 콜링, 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스

카탈리나 콜링은 2025년 텍사스 대학교 오스틴 캠퍼스를 졸업하여 생물학 이학·문학 학사 학위를 취득했습니다. 그녀의 독립 연구 프로젝트는 초기 단계 신약 개발에 초점을 맞추었으며, 전산 스크리닝과 생화학적 검증을 결합하여 표적 단백질의 잠재적 억제제를 보다 효율적으로 규명하는 데 중점을 두었습니다.