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An Ethacrynic Acid-Brominated BODIPY Photosensitizer (EA-BPS) Construct Enhances the Lethality of Reactive Oxygen Specie

  • POSTED DATE : 2021-02-18
  • WRITER : 화학과
  • HIT : 20
  • Research Areas : Biological Chemistry
  • Researcher : 화학과 이진용 교수

이진용 교수 (화학과)와 김종승 교수 (고려 대학교)가 진행한 연구에서 세포의 생체내 광학 이미징을 위해 a-L-fucosidase 유발되는 응집유도방출(AIE) 프로브인 QM-NHαfuc가 보고되었다. 해당 연구는 "Ethacrynic Acid-Brominated BODIPY Photoensitizer (EA-BPS) Constructs Enhances the Reactive Oxygen Species in Hypoxic Tumor-Targeted Photodynamic Therapy"라는 제목으로 2021년 2 월에 Angewandte Chemie International Edition (IF : 12.959)에 게재되었다.

최근 생물학 분야에서 세포 노화의 유해한 영향과 다양한 연령 관련 질병의 치료 표적으로서의 잠재력이 광범위하게 연구되고 있다. 이 연구 분야에 있어 생체 시스템 내에서 노화 세포를 정확하게 모니터링하여 세포 노화 상태에 접근하고 항노화 약물의 효능을 평가할 수 있는 편리하면서도 정확한 도구에 대한 필요성이 대두되고 있지만 아직 만족할만한 도구는 개발되지 않은 상태다. 현재 노화세포를 식별하는 보편적인 바이오 마커는 없다시피 하며 노화세포의 생체 내 검출을 위해 개발된 형광 프로브로 β-galactosidase (β-gal) 바이오 마커 하나에만 크게 의존하는 실정이다.


이 연구에서 우리는 브롬화 BODIPY 감광제 (BPS)와 에타 크린 산 (EA) GST-pi 억제제를 모두 포함하는 새로운 구조인 EA-BPS를 보고했다. 도킹 및 분자 역학 (MD) 시뮬레이션을 수행하여 5 개의 잔기(체인 A : F7, W37 및 Y107; 체인 B : Y107 및 A120)가 활성 부위에서 중요한 역할을 하는 것으로 밝혔으며 EA-BPS가 단지 하나가 아니라 두 서브 유닛을 통해 GST-pi 효소 포켓과 상호 작용하고 있음 밝혔다.

EA-BPS의 광 조사는 활성 산소종 (ROS) 생성과 GST-pi 억제의 조합으로 인한 상승효과로 항종양 효과를 유발하고, BPS 단독에 비해 저산소 상태에서 강화된 세포 살상 효과가 시험관 실험과 생체 실험 모두에서 나타나는 것을 확인했다.

*논문명:An Ethacrynic Acid-Brominated BODIPY Photosensitizer (EA-BPS) Construct Enhances the Lethality of Reactive Oxygen Species in Hypoxic Tumor-Targeted Photodynamic Therapy