▲ 케이메디허브 신약개발지원센터 분자설계팀 한민우 팀장

케이메디허브(대구경북첨단의료산업진흥재단)는 인공지능 모델을 활용하여 막 단백질의 체내 움직임을 분석하고, 작용제와 길항제의 특징을 알아내고 분류할 수 있는 모델을 개발했다.

케이메디허브 신약개발지원센터 분자설계팀은 인공지능 및 컴퓨터를 이용한 약물개발 연구분야의 대표 전문가로 지난 사업을 통해 단백질-약물 결합력을 예측하는 인공지능 모델 DeepPro를 개발했다.

그리고 인공지능 모델 DeepPro에서 막 단백질 영역을 특화하여 G-단백질 결합 수용체 (GPCR)의 약물 종류를 분류할 수 있는 AutoG(Automatic ligand Type Organizer of GPCR) 모델을 개발했다.

GPCR은 생체막에 존재하는 단백질로 사람의 체내 정보전달 경로를 관장하는 역할을 하는 수용체로 신약 개발을 위한 표적 단백질로 각광을 받고 있으며, 작용제와 결합해 정보전달이 가능하게끔 하거나, 반대로 정보를 전달하지 못하도록 방해하는 길항제와 반응하여 각각의 역할을 한다.

작용제와 길항제의 역할은 다르나 이 특성을 분류하는 일이 쉽지 않아 다양한 연구가 진행되는 가운데 케이메디허브 한민우 팀장은 딥러닝으로 분석하여 GPCR 작용제와 길항제의 특징을 알아내고 분류하는 모델을 개발했다.

일정 시간동안 단백질들의 체내 움직임을 모사할 수 있는 분자동력학을 계산한 결과를 적용했으며, 이는 저명학술지인 Computational and Structural Biothechnology Journal (ELSVIER, IF=6.39)에 게재했다.

케이메디허브 신약개발지원센터는 2018년부터 인공지능 활용 신약개발을 위한 다양한 노력을 기울여 왔다.

빅데이터 라이브러리 구축, 인공지능 모델 개발 등 차세대 기술력 확보를 위한 준비를 시작했으며 이 성과로 첫 정부주도 사업인 인공지능 신약개발 플랫폼 구축 사업 (2019. 06. 01 ~ 2021. 12. 31)에 선정되어 인공지능 신약개발을 주도하고 있다.

본 사업의 주관연구기관으로 총괄 책임을 맡은 케이메디허브 신약개발지원센터 분자설계팀은 공동 연구기관들과 함께 인공지능 플랫폼 마이런 (MiLearn™)을 구축했고 플랫폼 고도화를 위한 노력을 여전히 기울이고 있다.