책임운영기관 농촌진흥청 국립축산과학원 (로고)

약물 유사 화합물은 동일한 목표단백질에 작용한다는 가정 하에서 특정 약물과 유사한 구조와 물리화학적 특성을 가진 화합물을 말한다. 이때 약물 유사성은 약물의 흡수, 분포, 대사, 배설, 독성과 관련된 몇 가지 분자 매개변수(물 용해도, 옥탄올-물 분배계수, 극성표면적, 회전결합수 등)에 의해 정의된다. 본 연구의 목적은 Pubchem BioAssays에 등록된 11,144개 화합물에 대해 약물유사성, 물리화학적 성질과 구조에 대한 유사성을 평가하기 위해 약물 유사 화합물 의 물리화학적 성질 기반 다양성을 알아보고자 하는 데 있다. Pubchem 데이터베이스 내 11,144개 화합물의 2D-구조 로부터 물리화학적 성질과 ADMET 분자표현자를 계산했다. 이를 통해 화합물의 약물 가능성(QED score, Lipinski and Veber et al)을 측정하였고, 물리화학적 특성과 분자구조 다양성을 기반으로 약물 유사도를 평가하여 우선순위를 결정하였다. 사례 연구로, 표적단백질에 대한 정보 없이 항녹내장제 유효화합물(AL-3750A, 세로토닌 5HT2 수용체 조 절)과 유사한 물리화학적 성질 및 구조를 갖는 화합물을 발굴하였다. 상위 5%내 유사한 화합물들 중에서 구조유사성을 가진 화합물들은 세로토닌을 포함한 멜라토닌의 생성과 분해를 조절하는 역할을 하는 반면에, 물리화학적 성질이 유사한 화합물들은 다른 구조와 기능을 가졌다. 결과적으로, 약물 유사 화합물의 물리화학적 성질 기반 다양성 평가는 화합물을 군집으로 분류하는 데 적용할 수 있으며, 다양한 구조의 선도물질을 발굴 및 최적화 하는 데 활용할 수 있다.