펩타이드는 아미노산이 연결된 중합체로, 의약품 품질평가 자료에서는 아미노산 40개 이하인 물질을 펩타이드, 40개보다 많은 물질을 단백질로 구분한다.[6] 다른 설명에서는 보통 소수의 아미노산이 연결된 형태를 펩타이드라 부르므로, 구분 기준은 맥락에 따라 달라질 수 있다.[5]

1. 개요

아미노산 39개로 이루어진 엑세나타이드는 펩타이드, 51개로 이루어진 인간 인슐린은 단백질의 사례로 제시된다.[6] 펩타이드는 유전자재조합이나 생물 유래 추출, 화학적 합성으로 만들 수 있으며, 합성 방식에는 액상과 고체상 합성 등이 있다.[6]

연구에서는 펩타이드를 약물을 표적에 전달하는 구성 요소나 치료 후보로 활용한다. 예를 들어 RGD 펩타이드를 포함한 복합체로 암세포에 약물을 전달하는 연구와, 펩타이드 나노복합체를 이용해 mRNA의 림프절 전달을 평가한 연구가 보고됐다.[1][2]

2. 정의와 크기 구분

펩타이드는 아미노산들이 결합해 이루는 중합체다. 의약품 품질평가 자료는 아미노산 40개 이하를 펩타이드로, 40개 초과를 단백질로 정의하며, 39개 아미노산의 엑세나타이드와 51개 아미노산의 인간 인슐린을 각각 사례로 든다.[6]

일반적인 설명에서는 소수의 아미노산이 연결된 형태를 펩타이드라 하고, 더 많은 아미노산이 연결되면 단백질이라 부른다.[5] 따라서 펩타이드와 단백질의 경계는 모든 맥락에서 하나의 기준으로 고정되어 있다고 보기보다, 해당 자료의 정의를 확인할 필요가 있다.[5][6]

3. 제조 방법

펩타이드는 유전자재조합 기술, 생물체에서의 추출, 화학적 합성으로 제조할 수 있다. 품질평가 자료는 유전자재조합 또는 생물 추출 펩타이드를 유효성분으로 하는 의약품을 생물의약품으로, 화학 합성 펩타이드를 유효성분으로 하는 의약품을 화학의약품으로 설명한다.[6]

화학 합성에는 액상 펩타이드 합성법(LPPS), 고체상 펩타이드 합성법(SPPS), 두 방식을 결합한 방법이 있다. LPPS는 보통 아미노산 8개 이하의 비교적 작은 펩타이드에 적합한 과거의 합성법으로 소개되며, 자동화 효율과 더 큰 분자 합성 수요에 따라 SPPS가 주로 사용되고 혼합 방식도 쓰인다.[6]

4. 펩타이드 의약품의 특성과 한계

펩타이드 의약품은 저분자 화합물 의약품과 고분자 생물의약품 사이의 성격을 가진다. 생물의약품보다 면역원성이 낮고 생체막 투과성이 좋으며 생산비용이 저렴한 장점이 있지만, 저분자 화합물보다 분자량이 크고 친수성이 강해 세포막 투과도가 낮고 쉽게 분해되며 체내 반감기가 짧다는 한계도 있다.[6]

한편 펩타이드는 친수성이 강하고 저분자 화합물보다 분자량이 커 세포막 투과도가 낮을 수 있으며, 체내 효소에 의해 쉽게 분해되고 반감기가 짧다는 과제가 있다.[6] 이를 개선하기 위해 구조를 바꾸거나 제제를 개발해 안정성과 체내 반감기를 높이는 연구가 진행되고, 경구투여 제제 개발도 주목받고 있다.[6]

5. 치료 및 약물 전달 연구 사례

RGD는 아르기닌, 글라이신, 아스파르트산으로 이루어진 아미노산 서열이다. 종양 관련 혈관생성과 성장에 관여하는 단백질에 나타나며, 이를 인지하는 수용체가 암세포 표면에 풍부하다는 설명에 따라 RGD 펩타이드는 표적지향체로 활용됐다.[1] 한 연구에서는 RGD 펩타이드와 항암 약물 CPT, 다이설파이드 연결부, 형광체를 결합한 복합체를 만들어 암세포 표적 전달을 조사했다.[1]

염증성 질환 연구에서는 TLR4에 결합하는 펩타이드를 발굴했다. 세포 실험에서 TLR4 신호전달경로 차단을 확인했으며, 쥐 실험에서는 LPS로 유도된 TLR4 매개 염증성 사이토카인 분비 감소와 류마티스 관절염 증상 개선이 보고됐다.[5] 이는 연구 단계의 결과로, 자료는 동물실험 결과도 보고한다.[5]

mRNA 전달 연구에서는 RNA 결합, 표면전하 조절, 항원제시세포 인식과 세포 침투 기능을 맡는 모듈을 조합한 펩타이드 나노복합체를 만들었다.[2] 동물실험에서 복합체는 근육과 배액 림프절에 주로 분포하고 최대 7일까지 mRNA 발현을 유지했으며, SARS-CoV-2 백신 모델에서 중화항체와 T세포 반응 및 감염 모델 결과가 평가됐다.[2]

6. 관련 문서

  • 합성펩타이드 의약품 품질평가
  • 표적 약물 전달
  • 펩타이드 나노복합체
  • 펩타이드 치료제

7. 인용 및 각주

[1] Wwww.moe.go.kr(새 탭에서 열림)

[2] Wwww.snu.ac.kr(새 탭에서 열림)

[5] Wwww.bioin.or.kr(새 탭에서 열림)

[6] Wwww.bioin.or.kr(새 탭에서 열림)