한국기초과학지원연구원(이하KBSI)은 바이오융합연구부 유종신·김진영 박사 연구팀이 바이러스 백신개발, 복제의약품 개발속도 등을 획기적으로 줄일 수 있는 당단백질을 자동 분류 시스템을 개발했다.
20일 연구팀에 따르면 당단백질은 단백질을 구성하는 아미노산 특정 부위에 당이 결합된 것을 뜻한다.
이 물질은 △바이오의약품 주요 성분 △신약 개발 표적단백질 △바이오마커 등 활용 폭이 매우 넓다.
코로나19 바이러스 표면 주요 물질인 '스파이크 단백질'도 당단백질의 일종이다.
이런 당단백질 분석에는 주로 질량분석기를 활용하는데, 연구자가 직접 분석·분류해야 단백질 결합 당 종류, 결합 위치를 정확하게 파악할 수 있다.
이번에 연구팀이 개발한 시스템은 분석과정을 자동화함으로써 시간을 획기적으로 단축시키면서도 높은 정확도를 유지한다는 게 가장 큰 특징이다.
기존 분류방식으로는 1개월 이상이 소요되는 분석이 자동화 시스템을 이용하면 24시간 이내에 결과를 얻을 수 있다.
연구 핵심은 질량분석기에서 얻어지는 질량분석 스펙트럼을 빠르게 분석해내는 자체 알고리즘이다.
이를 구현한 소프트웨어가 단백질에 결합된 당의 구조와 위치에 따라 당단백질을 빠르고 정확하게 분류한다.
특히, 그동안 분석이 어려웠던 ‘뮤신’타입의 당단백질 분류도 가능하다.
KBSI 유종신 박사는 “이번 연구결과를 통해 향후 백신, 재조합단백질, 바이오시밀러 등 다양한 바이오 의약품의 구조를 검증하고, 엄격한 품질관리 전략을 세우는 데 도움이 될 수 있을 것”이라고 말했다.
