초록:

인간 리노바이러스(HRV), 인플루엔자, 호흡기 세포융합 바이러스(RSV)와 같은 호흡기 바이러스는 전 세계적으로 질병의 주요 원인으로, 특히 취약 계층에 큰 영향을 미치고 있습니다. 이러한 바이러스들이 이환율과 사망률에 미치는 영향에도 불구하고, 항바이러스 치료 옵션은 여전히 제한적이며 약물 내성을 가진 바이러스 변이주가 점점 더 많이 출현하고 있습니다. 연구에 따르면, 심혈관 질환 치료에 흔히 처방되는 L형 칼슘 채널 차단제(CCBs)가 바이러스 복제 주기에 필수적인 과정인 칼슘 이온 항상성을 교란함으로써 바이러스 복제를 억제할 수 있는 것으로 나타났습니다. 본 학부 졸업 논문은 구조 기반 가상 스크리닝(SBVS)을 통해 CCBs, 특히 암로디핀 및 그 유도체(“AMP” 화합물)의 항바이러스제로서의 재사용 가능성을 조사합니다.

초기 ‘ phase ’ 연구(2024년 1월~11월)는 HRV-16에 초점을 맞추었으며, ‘ Schrödinger ’ 소프트웨어를 사용하여 VP1 캡시드 단백질(PDB: 1ND3)을 표적으로 삼았습니다. 알려진 HRV 억제제인 플레코나릴을 기반으로 수용체 그리드가 개발되었습니다. CCB 및 AMP 화합물들은 플레코나릴과 유사한 점수를 보이며 도킹되었으며, 잠재적인 치료제 개발을 위해 7개의 유력한 후보 물질이 선정되었습니다.

이러한 연구 결과를 바탕으로, 제2회 ‘ phase ’(2025년 봄)에서는 선별 범위를 인플루엔자의 뉴라미니다제(NA) 단백질(PDB: 2HT7, 4KS5)과 RSV의 융합(F) 단백질(PDB: 6VKD, 7KQD)로 확대했다. AMP 화합물은 NA 활성 부위에서 알려진 활성 리간드보다 더 높은 도킹 점수를 보였으며, 도킹 점수는 2HT7 그리드에 대한 체외 억제 효과와 유의미한 상관관계를 나타냈다(p=0.0011). QSAR 분석 결과, AMP 화합물은 유망한 약물 유사 특성을 가질 것으로 예측되었다. 2HT7 그리드에서 활성 화합물과 DUD-E로 생성된 디코이를 사용하여 농축 성능을 평가한 결과, 활성 화합물과 디코이 간에 적당한 판별력(ROC AUC=0.61)이 확인되었으며, 초기 농축 효과(RIE=0.54)는 제한적인 것으로 나타났다. RSV F 단백질 모델에 대한 도킹 결과는 생물학적 활성과 유의미한 상관관계를 보이지 않았으나, AMP 리간드는 알려진 활성 리간드에 필적하는 점수로 도킹되었다.

본 연구는 L형 칼슘 채널 차단제(CCB)를 광범위 항바이러스제로 용도를 전환할 수 있는 가능성을 부각시킨다. 이러한 연구 결과는 기존 약물 골격을 활용하여 호흡기 바이러스 치료 분야의 중대한 공백을 메우는 새로운 항바이러스 전략을 뒷받침한다.

발언자:

에이든 T. 데이, 메인주 세인트 조셉 대학

에이든 T. 데이는 최근 메인주 세인트 조셉 대학을 졸업했으며, 해당 대학에서 의학 생물학/의예과 전공으로 이학사 학위를 취득하고 화학 부전공을 이수했습니다. 그는 중개 연구를 통해 환자 치료의 발전을 위해 깊은 헌신을 다하고 있는 유망한 외과 의사 겸 과학자입니다. 그의 학문적 및 연구 배경은 의약 화학, 공중보건, 신경외과 분야에 걸쳐 있습니다.