해설
천연물 소재천연물(natural products)은 식물, 미생물, 균류, 해양생물이 만들어 내는 화합물과 그 추출물입니다. 연구의 중심은 생장에 직접 필요하지 않지만 방어·신호·적응에 관여하는 2차 대사산물이며, 알칼로이드·테르페노이드·플라보노이드 같은 페놀성 화합물·폴리케타이드 등으로 나뉘며, 다당류 같은 고분자도 소재로 다룹니다. 추출, 분획·분리, 활성 추적, NMR·MS 구조 규명, LC-MS 대사체 프로파일링이 기본 방법입니다.
천연물 소재
천연물(natural products)은 식물, 미생물, 균류, 해양생물 등 생물이 만들어 내는 화합물과 그 추출물을 말합니다. 연구의 중심에는 생물의 생장에 직접 필요하지는 않지만 방어, 신호 전달, 환경 적응 등에 관여하는 2차 대사산물이 있습니다.
천연물은 알칼로이드, 테르페노이드, 페놀성 화합물(플라보노이드·탄닌·리그난 등), 폴리케타이드, 펩타이드 같은 2차 대사산물과 다당류 등 1차 대사산물 유래 고분자까지 매우 다양한 구조를 가지며, 의약품과 기능성 소재 개발의 중요한 원천으로 연구되어 왔습니다.
주요 연구 주제
- 01자원 탐색과 기원 확인
연구 대상 생물의 분류학적 동정과 증거 표본(voucher specimen) 보관
- 02추출과 분리·정제
용매·조건에 따른 추출 효율 비교, 크로마토그래피 기반 분리
- 03구조 규명
분광학적 분석을 통한 신규 화합물의 구조와 입체화학 결정
- 04생합성과 대사공학
2차 대사산물의 생합성 경로 규명과 미생물 기반 생산
- 05해양·미생물 천연물
해양생물, 공생 미생물, 균류 유래 화합물의 탐색
- 06지속가능한 자원 이용
생물자원의 보전과 나고야의정서에 따른 접근·이익 공유
방법론 개괄
용매 추출, 초임계 유체 추출 등으로 성분을 얻습니다.
컬럼 크로마토그래피와 HPLC로 성분을 나눕니다.
생물검정 결과를 따라 활성 분획을 좁혀 갑니다.
NMR, 질량분석(MS) 등으로 구조를 결정합니다.
LC-MS·GC-MS 기반 대사체 분석으로 성분 조성을 봅니다.
- Newman DJ, Cragg GM. Natural products as sources of new drugs over the nearly four decades from 01/1981 to 09/2019. J Nat Prod 2020;83(3):770–803.
- Atanasov AG, Zotchev SB, Dirsch VM, et al. Natural products in drug discovery: advances and opportunities. Nat Rev Drug Discov 2021;20:200–216.
- Convention on Biological Diversity. Nagoya Protocol on Access to Genetic Resources and the Fair and Equitable Sharing of Benefits Arising from their Utilization (2010, 2014 발효).