건국대학교 KU융합과학기술원 조쌍구 교수 연구팀이 단백질의 3차원 구조를 예측하는 인공지능 모델을 활용해 줄기세포 성장과 골관절염 치료 기능을 향상 시키는 ‘섬유아 성장인자-2 (FGF-2) 유래 펩타이드’를 개발했다.

연구팀은 아모라이프사이언스에서 제공받은 홍합 유래 접착 단백질과 결합된 섬유아 성장인자-2(FGF-2) 유래 펩타이드(FP2)를 이용해 사람에서 분리한 탯줄 유래 중간엽 줄기 세포(hWJ-MSC)를 배양했고, 해당 배양 세포가 골관절염 증상을 완화하는 것을 확인했다.

FGF-2는 다양한 조직과 기관의 다양한 세포 기능을 조절해 배아 발달, 상처 치유 등의 역할을 한다. 줄기세포의 자가 재생 능력이나 여러 종류의 세포로 분화할 수 있는 다능성을 유지하기 위해서는 이를 반드시 활용해야한다,

하지만 FGF-2는 불안정해 주기적으로 추가해야하고, 그 결과 비용이 증가한다. 조 교수 연구팀은 불안정한 FGF-2를 대신해 안정적인 FP2 펩타이드를 사용해 기능강화 줄기세포를 배양했고, 골관절염 생쥐 모델에서 개선된 효능을 검증했다.

특히 기능이 아직 밝혀지지 않은 FP2 펩타이드의 단백질 구조를 분석하기 위해 폴란드 바르샤바 대학의 세바스티안 크미에치크(Sebastian Kmiecik) 박사와 함께 인공지능 방법으로 특정 펩타이드와 섬유아 성장인자 수용체-1(FGFR-1)의 결합능을 분석했고, 상호작용이 활발하고 안정화 되는 것을 확인했다.

범부처재생의료기술개발사업과 한국연구재단의 지원을 받아 진행한 이번 연구결과는 국제학술지 ‘Journal of Advanced Research(IF=10.7)’에 게재됐다.