국립 부경대학교

항응고제로 알려진 와파린의 작용 메커니즘을 분자 수준에서 밝힌 연구결과가 나와 주목받고 있다.

부경대학교 우상욱 교수(물리학과)는 와파린 분자가 비타민K 산화환원효소의 결합포켓(binding pocket)과 결합한다는 연구결과를 밝혔다.

연구결과에 따르면 와파린 분자는 비타민K 산화환원효소 중 TYA(트레오닌-타이로신-알라닌)로 알려진 단백질 특정부위, 즉 결합포켓에 결합하는 것으로 나타났다.

우 교수는 컴퓨터 시뮬레이션 기법인 분자동역학 전산모사를 이용해 와파린 분자와 비타민K 산화환원효소 분자가 결합하는 과정을 체계적으로 재현, 3차원 이미지로 구현해냈다.

와파린은 뇌졸중, 심근경색, 폐색전 환자들의 혈전 형성을 막기 위해 광범위하게 사용되는 약물이지만, 과다 투여 시 출혈을 일으키는 부작용이 있어 투여량이 매우 중요하다.

지금까지 와파린이 인체의 생체막에 있는 비타민K 산화환원효소와 결합하는 방식으로 혈액 응고를 억제한다는 것은 알려져 있지만, 구체적으로 어떤 구조로 결합하는지 밝혀진 적은 없다.

우 교수는 “이번 연구결과가 와파린의 적절한 투여량을 판단하는 것은 물론, 와파린과 같은 혈액응고억제제 개발을 위해 활용할 수 있을 것으로 기대된다.”고 밝혔다.

우 교수는 이 연구를 미국 노스캐롤라이나주립대 생물학과 및 화학과와 공동으로 수행했으며, 이 연구결과를 담은 논문 ‘Warfarin and vitamin K epoxide reductase: a molecular accounting for observed inhibition’은 최근 생물학 분야의 저명한 국제저널 Blood(IF=13.164)에 게재됐다. <부경투데이>


△ 와파린 분자와 비타민K 산화환원효소 결합 이미지(비타민K 산화환원효소(녹색)의 결합 포켓에 와파린 분자(노란색)가 놓여 있다.)


Warfarin’s mechanism of anticoagulation has been identified.
Prof. Wu Sang-Wook of PKNU, found out the molecular structure of warfarin-vitamin K oxidoreductase

The results of research that revealed the mechanism of warfarin, known as an anticoagulant, at the molecular level have been attracting public attention.

The research results by Professor Wu Sang-wook (Dept. of Physics) of Pukyong National University have found that warfarin molecule binds to the binding pocket of vitamin K oxidoreductase.

According to the research results, the warfarin molecule was found to bind to a specific protein site known as TYA (threonine-tyrosine-alanine) among vitamin K oxidoreductases, that is, a binding pocket.

Professor Wu systematically reproduced the process of combining the warfarin molecule and the vitamin K oxidoreductase molecule using a computer simulation technique, molecular dynamics simulation, and realized it as a 3 dimensional image.

Warfarin is a widely used drug to prevent the formation of blood clots in people with stroke, myocardial infarction, and pulmonary embolism. However, the overdose of this drug is very important because it has side effects that cause bleeding.

Until now, it has been known that warfarin inhibits blood coagulation in a way that binds to the vitamin K oxidoreductase in the human body's biofilm, but it has not been found to know the specific structure.

Professor Wu said, "It is expected that the results of this research will be used not only to judge the proper dosage of warfarin, but also to develop blood coagulation inhibitors such as warfarin."

Professor Wu conducted this research in collaboration with the Department of Biology and Chemistry at North Carolina State University in the United States. The paper 'Warfarin and vitamin K epoxide reductase: a molecular accounting for observed inhibition,' has been published in the international journal in biology, 'Blood' (IF=13.164) <Pukyong Today>