1. 제4장. 분야별 연구개발 및 관
련산업 현황
제 1절 생명과학분야
4. 대사체학 연구
2011026025
생화학과
엄윤정
2. 6. 느낀점
5. 발전과제·전망
1.개요
대사체학
(Metabolomics)
2. 연구의 필요성
4. 국내·외 현황
3. 연구 분야
3. 1. 대사체학 (Metabolomics)
대사네트워크
(metabolic network)
세포내 변화 등 상관관계에 대한 고찰, 결론 도출
최종생성물의 변화량에 대한 원인을 해석하는 학
문
특정한 생물학적 변화 과정들을 통해 생성된 저분자
대사체의 프로파일을 체계적, 종합적으로 연구하는 학문
4. 2. 연구의 필요성
• 다양한 유전적, 생리(병리)적, 환경적 조건에서 변화되어 나
타나는 대사체 (metabolome)의 구성과 농도를 분석하고 해석
함으로써 생명현상의 변화와 원인을 규명
• 대사체는 다양한 조건에서 변화하는 생물체의 표현형
(phenotype)을 가장 잘 반영하는 것
• 대사체를 분석하는 대사체학 및 이들과 생체내의 거대분자
(유전자 및 단백질 등)들과의 상호 관련성연구
특정 질환 내의 대사경로, 기전 규명에 중요, 필수적
5. 3. 연구 분야
(1) Biomedical Biomarker
질병의 조기진단, 치료정도 및 재
발 정도 진단
(2) Pharmacometabolomics
의약품 독성, 효능 검색
(3) Plant/Phytochemical
Metabolomics
8. (1) Biomedical Biomarker 분야
• 국내
한국기초과학지원연구원 (KBSI) 메타볼롬분석연구팀
에서는 최신분석 시스템을 활용하여 다양한 임상연구
자들로부터 환자의 생체 시료를 제공받아 대사체 비교
분석 연구를 수행
• 국외
Fame사에서는 대사체학의 일환으로 사람의 혈장에서
인지질 및 콜레스테롤 등에 대한 대사체 프로파일링 연
구를 수행
9. (2) Pharmacometabolomics
• 국내
국립독성과학원 대사약리과에서 NSAIDs 약물의 약물
이상반응 및 효력 예측을 위한 대사체 연구
• 국외
미국 NCTR 의 Richard Beger 팀은 물질의 안전성 평가
를 위해 쥐에 간암 유발 물질 (phenobarbital, mestranol,
tamoxifen)을 6개월 동안 투여하여 주성분분석 (PCA)
을 수행한 결과, 정상군에 비하여 현저히 다른
clustering을 나타냄으로써 약물의 독성을 평가
10. (3) Plant/Phytochemical Metabolomics 분야
• 국내
제주도 녹차 NMR 분석하여 기후의 다양성,대사체 햠량
차이 비교 녹차 품질평가 전략에 대사체학적 접근
• 국외
일본 RIKEN의 K. Saito 팀은 arabidopsis model을 이용
한 환경요인(UV-B light 등)에 따른 metabolites의 연관성
을 예측하는 방법론을 metabolomics 분석법을 토대로 포
괄적인 metabolic pathway의 경향을 연구
11. (4) Bioinformatics Metabolomics 분야
• 국외
미국 California 대학의 O. Fiehn 팀은 대사적 구성의 심
층적 이해를 위해 Enzyme pathway와 metabolome
database에 대해 중심적으로 연구를 진행
12. (5) Environmental Metabolomics 분야
• 국내
제주도 녹차 NMR 분석으로 기후의 다양성,대사체 햠
량차이 비교 녹차 품질평가 전략에 대사체학적 접근
• 국외
영국 Birmingham 대학의 Mark R. Viant 교수팀은 Fish
와 수생 무척추동물이 toxicants와 diseases에 의해 나
타나는 대사적 스트레스 반응을 metabolomics 기법으
로 확인
13. (6) Metabolomics and Nutrition 분야
• 국내
fungi에 의해 Rice Koji 발효의 대사체 변화 GC-MS로 분
석하여 발효시간따른 대사체 증,감확인
• 국외
유럽을 중심으로 한 META-PHOR라는 프로그램에서는 3
가지 작물(브로콜리, 쌀, 멜론)의 대사체분석 및 작물의
질과 영양에 관한 연구
14. 5. 발전과제
(1) BT 관련 연구분야의 네트워크 구성으로 시너
지 효과 창출
유전체연구 단백체연구 대사체연구
생체기능
신약개발
조절물질연구
15. (2) 대사체학을 이용한 질병의 원인 규명 및 진단
대사체학과 유전적 다양성(SNPs:single Nucleotide
polymorphism)관계연구 데이터 모델링을 이용한 대사
체 분석을 태아 또는 영유아 및 쌍둥이에 적용하여 유
전적 다양성과 직간접 관계규명연구
18. (5) 맞춤형 의학의 실현을 위한 대사체학
(가) 독성 또는 효능에 대한 생리학적 반응 평가
개인별로 차별화된 약물의 독성 영향으로부터 발생하는
생리학적 변화(간 또는 신장)들을 발견하는데 활용하여 임상
시험에 앞서 신약의 독성을 예측
→독성실험에 쓰이는 비용절감
(나) 제약산업의 선도물질 선별 과정에의 적용
약물발견의 초기단계로부터 임상시험까지의 모든 과정 중
선도물질이 선별되기 전에 안전성 데이터를 얻는데 활용.
19. 6. 느낀점
생명과학 분야에서 유전자와 단백질 분야는 단지 유전자와
단백질이라는 주된 종류로 인체의 질병 연구에 영향을 미치
는 것인지는 알았지만 대사체학 분야는 다양한 대사체들을
통하여 인체의 질병 연구에 큰 도움을 줄 뿐만이 아니라 식
량과 같은 자원개발에도 영향을 미친다는 알게 되었다.
또한 국내외의 연구 동향에 대해서도 알아보았는데 우리나
라의 대사체학은 외국에 비해 그 댠계가 낮음을 알 수 있었
다. 국내의 대사체학의 성장을 위해서는 많은 지원이 필요할
것 같다.
