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알부민 결합으로 약효가 오래가는 
당뇨병 치료제 개발 
- 지스트 권인찬 교수 연구팀, 당뇨 치료용 펩타이드 의약을 대장균에서 
간편하게 생산하고, 알부민을 위치선택적으로 결합하여 체내 반감기 증대
□ 한국인들이 가장 많이 걸리는 질환 중 하나인 당뇨병(diabetes mellitus)은 혈
액내 포도당 농도(혈당량)가 높게 유지되는 병이다. 체내 혈당수치가 높게 지
속되면 망막 질환, 신장 질환, 심혈관 질환 등 각종 합병증이 유발 될 수 있어 
당뇨 환자에게 혈당 관리는 매우 중요하다.
 ∘ 체내에서는 혈당수치를 조절하기 위해 글루카곤 유사 펩타이드-1(Glucagon 
like peptide-1; 이하 GLP-1)이라는 호르몬이 분비된다. GLP-1은 뇌, 간, 위장, 
췌장 등 여러 기전을 통해 혈당을 낮추는데, 3분 이하의 짧은 반감기*를 가지
고 있어 체내 반감기를 늘리기 위한 연구들이 진행되어 왔다. 그러나 기존 연
구에서 충분한 반감기 증가가 이뤄지지 않거나, 약효가 큰 폭으로 감소 또는 
약품 생산 과정의 수율이 낮아 이에 대한 개선이 필요하다. 
    * 반감기 : 단백질, 약물 등의 농도가 체내에서 절반으로 줄어드는 데 걸리는 시간
□ 지스트(광주과학기술원, 총장 김기선) 신소재공학부 권인찬 교수 연구팀은 체
내에서 긴 반감기를 가지며 혈액에 풍부하게 존재하는 단백질인 알부민을 
대장균을 활용한 새로운 방식으로 GLP-1과 결합하여 GLP-1의 반감기를 증
가(생쥐에서 160배)시켰다. 이는 알부민을 직접 혹은 간접적으로 이용하는 
기존 기술들에 비해 알부민 연결에 의한 반감기 증가 효과를 최대한 이용할 
지스트(광주과학기술원) 보도자료
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2020.04.28.(화)
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담당
홍보팀 김효정 팀장
062-715-2061
홍보팀 이나영 선임행정원 
062-715-2062
자료 문의
신소재공학부 권인찬 교수 / 
박준용 박사과정생
062-715-2726
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수 있을 것으로 기대된다. 
 또한 화학적인 방법으로 GLP-1과 같은 길이가 긴 펩타이드 의약을 만들 경
우 생산수율이 낮은 문제점을 보완하기 위해 본 연구에서는 대장균을 이용한 
재조합단백질기술로 길이가 긴 펩타이드 의약도 손쉽게 생산할 수 있음을 확
인하였다. 특히, 기존의 재조합단백질*기술로는 펩타이드 의약의 특정 위치에 
알부민을 결합하기 어렵기 때문에 특수하게 설계된 대장균을 사용하여 클릭
화학 반응기**를 가진 비천연아미노산***이 펩타이드의 특정 위치에 도입된 
펩타이드 의약 제조가 가능하다.  
   * 재조합단백질 : 유전자재조합기술을 이용하여 살아있는 세포에서 생산해낸 단백질
   ** 클릭화학 반응기 : 특정 물질과만 선택적으로 반응하여 결합하는 반응기
   *** 비천연아미노산 : 자연계에 존재하지 않는 아미노산
 ∘ 연구진은 GLP-1과 알부민의 결합 위치를 조절함으로써 GLP-1과 알부민 결합
체의 약효가 달라질 수 있다는 것을 세포실험과 생쥐를 대상으로 한 당부하 
검사를 통해 확인하였다. 
  따라서 알부민의 결합위치가 치료용 펩타이드 의약품의 효과에 영향을 줄 수 
있을 것으로 예상되며, 펩타이드 의약품 반감기를 증가시키고 더 수월한 생
산이 가능하여 향후 다양한 치료용 펩타이드 의약품 제조에 적용시 치료의 기
간, 비용, 환자의 고통을 획기적으로 감축할 것으로 기대된다. 
 지스트 권인찬 교수는 “이번 연구는 GLP-1과 알부민의 결합을 통해 반감기 
증가 효과를 얻으면서 알부민 결합 위치를 바꿔줌으로써 약효를 최적화할 수 
있는 가능성을 확인했다는 것이 가장 큰 연구의 의의”라면서, “향후 대장
균을 이용한 재조합단백질기술은 의약연구 뿐만 아니라 기후변화 대응, 에너
지 문제 해결 등을 위한 바이오촉매 연구에도 광범위하게 적용될 것으로 기
대된다”고 말했다.   
□ 이번 연구는 지스트 신소재공학부 권인찬 교수(교신저자)가 주도하고 신소재공
학부 박미정 석사과정 학생과 의생명공학과 박준용 박사과정 학생이 수행하였
으며, 한국연구재단이 지원하는 중견연구와 기초연구실(연구책임자 태기융 교
수), 그리고 지스트 기후변화대응과제의 지원으로 진행되었다. 연구 결과는 
약학분야 국제학술지인 ‘파마슈틱스’(Pharmaceutics)에 2020년 4월 16일 
온라인 게재되었다.  <끝> 
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논문의 주요 내용
1. 논문명, 저자정보 
 - 논문명 : Recombinant Peptide Production Platform Coupled with 
Site-Specific Albumin Conjugation Enables a Convenient Production 
of Long-Acting Therapeutic Peptide
 - 저자 정보 : 박미정(공동 제1저자, 지스트 석사), 박준용(공동 제1저자, 
지스트 박사과정), 민기윤(지스트 석박통합), 조진환(GIST 
석박통합), 성지현(지스트 포스트닥), 태기융(지스트 교수), 
권인찬(지스트, 교신저자)
1.
GLP-1
○ 체내 혈당조절에 관여하는 호르몬
2.
펩타이드
○ 짧은 서열의 아미노산 중합체
3. 알부민
○ 혈액 내에 풍부하게 존재하는 단백질 중 하나로, 혈관과 조직사이에 삼투압에 
기여한다.
용 어 설 명
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그 림 설 명
[그림1] ① GLP-1의 특정 위치에 알부민을 결합시키기 위한 작용기를 유전자재조합 단백질의 특정 
위치에 삽입하는 모식도. ② GLP-1과 알부민의 결합. ③ 단백질 분해효소를 이용한 GLP-1과 알부민 
결합체의 분리.
[그림2] GLP-1과 알부민 결합체는 다양한 기전을 통해 체내 반감기가 증가된다.
5
[그림3] 알부민 결합 위치를 바꾸어가며 반감기를 측정하였을 때, GLP-1과 알부민 결합체는 
마우스에서 8시간 가량의 반감기를 가지는 것으로 확인되었다.
[그림4] 마우스를 대상으로 한 당 부하 검사에서 GLP-1 알부민 결합체는 GLP-1보다 우수한 혈당 
강하 능력을 가지는 것을 확인하였다.