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주요 통찰
이번 호는 2026년 9월 21~27일 수집한 학술 문헌과 연구용 소프트웨어 자료 19건을 정리했다. 극저온 전자현미경 시료 준비와 방사선 손상, 결정학 영상화와 데이터 처리, 세로토닌 수용체 표적 약물 설계, 세포 내 원위치·시간분해 구조 연구, 유기 양이온 수송, 심장 섬유화, 약물 표적 및 레티노산 연구를 다룬다. 주요 진전으로는 음향 제어를 통한 얼음 두께 조절, 수용체 아형 선택성을 높이는 설계, 수송 기전 규명이 있다. 초록을 바탕으로 정리했으며 논문 전문을 면밀히 검토하지는 않았다. 수집 시점이 발표 시점을 뜻하지는 않으며, 기술적 이점과 임상 적용 가능성은 추가 검증이 필요하다.
이번 호에서는 2026년 9월 21일부터 9월 27일까지 Zotero 개인 라이브러리에 추가된 학술 문헌 및 연구 소프트웨어 자료 19건을 정리했습니다. 집계 기준은 베이징 시간이며, 등록 시점을 기준으로 했습니다. 주제별로 묶고 각 그룹 안에서는 등록일 역순으로 배열했으며, 그 밖의 항목은 마지막에 모았습니다.
아래 내용은 AI가 초록을 바탕으로 정리했으며, 일부 초록은 외부 자료를 보완해 작성했습니다. 논문 전문을 정독한 것은 아닙니다. 게재일·권호 날짜는 각 항목에 기록된 정보를 따르며 이번 주에 발표됐다는 뜻은 아닙니다. 서적의 장과 소프트웨어 자료는 별도로 표시했습니다. 5-HT7 리뷰는 이전에 소개된 적이 있지만 이번 주에도 다시 등록되어, 이번 호의 수록 범위에 따라 포함했습니다.
극저온 전자현미경 시료 제작과 방사선 손상 (6편)
01 · 음향유체 극저온 전자현미경으로 입자를 시료 내에서 조작해 균일하고 품질 높은 시료를 만든다
Science Advances · 게재·권호 날짜: 2026-09-25
저자: Kaichun Yang, Wyatt Peele, Pengzhan Liu, Jianping Xia, Venkata Dandey, Ruoyu Zhong, Ke Jin, Kedar Sharma, Abigail J. Watson, Shujie Yang, Ying Chen, Aryan Agahtehrani, Shu Nakajima Lan, Peiran Zhang, Zhenhua Tian, Mingyuan Liu, Elizabeth Viverette, Xianchen Xu, Qian Wu, Mario J. Borgnia, Luke P. Lee, Tony Jun Huang
극저온 전자현미경 시료 제작에서 입자가 고르게 분포하지 않으면 분석에 쓸 수 있는 입자 수가 줄고 영상 품질도 떨어집니다. 농도가 낮거나 불안정한 복합체는 특히 영향을 받기 쉽습니다. 저자들은 비접촉식 음향 조작을 통상적인 급속 동결 과정에 통합한 음향유체 극저온 전자현미경 기법 ACE를 제안했습니다. 그리드를 진동시키고 국소적인 음향 유동을 일으켜 시료 내 입자 분포를 바꾸는 방식입니다. 리포솜과 아포페리틴 실험에서는 시험 조건에 따라 국소 입자 밀도가 최대 약 4배 높아졌으며, 구조적 무결성을 유지하면서 영상 품질도 개선됐습니다. 이 연구는 시료 제작 단계에서 입자를 능동적으로 조절할 새로운 방법을 제시하지만, 최대 향상치는 특정 검증 시스템에서 얻은 것으로 모든 시료에서 기대할 수 있는 효과는 아닙니다. 표적 복합체의 안정성도 별도로 평가해야 합니다.
주요 내용 · 음향 조작으로 동결 전에 입자의 국소 분포를 조절해 특정 시료에서 분석 가능한 입자 밀도를 높일 수 있습니다.
얼음층 두께는 극저온 전자현미경 영상 품질에 직접 영향을 주지만, 동결 전 액막이 불안정해 정밀하게 제어하기 어렵습니다. 저자들은 100나노미터보다 얇은 액막의 불안정성을 주요 요인으로 지목하고, 설계된 그래핀 저장 구조로 액막을 공간적으로 가두었습니다. 저장 구조의 깊이를 바꾸면 얼음 두께를 조절할 수 있으며, 넓은 영역에 걸쳐 비교적 균일하고 재현성 높은 제한 얼음층을 얻을 수 있습니다. 초록에 따르면 여러 고분자 시료에서 대비가 높아지고 움직임이 줄었으며 입자 방향 분포도 개선되어 고해상도 재구성에 도움이 됐습니다. 이 연구는 얼음 두께 제어를 액막 안정성의 원리와 연결했다는 점에 의의가 있습니다. 실제 효과는 표적 입자와 지지체, 시료 제작 조건에 맞춰 검증해야 합니다.
주요 내용 · 그래핀 구조로 액막을 가두면 얼음 두께 조절을 경험적 조작에서 기하학적 제어로 발전시킬 수 있습니다.
이 리뷰는 농도가 낮거나 다루기 어려운 표적을 그리드 위에서 직접 농축하는 방법을 살펴봅니다. 막단백질, 내인성 복합체, 염색질 관련 조립체, 일시적인 신호전달 중간체는 시료량 부족, 해리, 변성, 특정 방향으로의 배향 편향 등으로 어려움을 겪곤 합니다. 친화성 기능화 지지막은 유리화 전에 입자를 선택적으로 포획·농축해 국소 농도와 회수율을 높이며, 일부 구현에서는 기체-액체 계면에 노출되는 정도도 줄일 수 있습니다. 저자들은 Ni–NTA 지질 단층막, 스트렙타비딘 그리드, 항체 지지체, 그래핀 유래 소재, 자성 나노입자 등의 장단점을 비교합니다. 지지막이 능동적인 생화학적 계면으로 바뀌고 있다는 흐름을 보여주지만, 포획 전략은 표적의 특성에 맞춰야 하며 농축 과정에서 원래 상태가 모두 보존된다고 단정할 수는 없습니다.
주요 내용 · 친화성 그리드는 지지막을 선택적 포획 계면으로 바꿔 저농도·불안정 복합체의 시료 제작 선택지를 넓힙니다.
Cryo-EM Part A Sample Preparation and Data Collection · 게재·권호 날짜: 2010-01-01
저자: Lindsay A. Baker, John L. Rubinstein
이 책의 장은 극저온 전자현미경에서 발생하는 방사선 손상과 그에 따른 해상도 한계를 다룹니다. 전자빔은 신호를 기록하는 동시에 시료를 파괴합니다. 초기에는 이온화와 결합 절단, 자유라디칼 생성이 일어나고, 이후 2차 전자와 자유라디칼이 이동하며 추가 반응을 일으킵니다. 기체가 생성되면 형태가 더 크게 변할 수도 있습니다. 따라서 통계적으로 충분한 신호를 얻는 것과 손상을 줄이는 일 사이에는 근본적인 상충 관계가 있습니다. 이 장은 전자 노출량 측정, 흡수선량 추정, 가속 전압, 시료 온도, 노출 조건 등 실무적인 문제를 다루며 저온 유지와 선량 제한이 중요한 이유를 설명합니다. 영상화 과정의 선택을 이해하는 기초 틀을 제공하지만, 온도를 낮추거나 노출을 늘리는 것을 구조 품질을 반드시 개선하는 단일 해법으로 봐서는 안 됩니다.
주요 내용 · 방사선 손상은 전자 조사 전 과정에서 일어나므로, 영상화에서는 신호 통계와 시료 손상 사이의 균형을 잡아야 합니다.
Proceedings of the National Academy of Sciences · 게재·권호 날짜: 2025-04-29
저자: Joshua L. Dickerson, Katerina Naydenova, Mathew J. Peet, Hugh Wilson, Biplob Nandy, Greg McMullan, Robert Morrison, Christopher J. Russo
시료 온도를 더 낮추면 이론적으로 방사선 손상을 줄일 수 있지만, 과거 액체 헬륨 온도에서 수행한 단입자 실험은 기대한 이점을 충분히 얻지 못했습니다. 저자들은 이 조건에서 정보 손실을 일으키는 요인을 찾아 해결하고, 나노미터 규모의 전자빔 조사와 미세 구멍이 있는 금 지지체를 결합했습니다. 그 결과 액체 질소 온도 조건보다 노출 영상의 모든 프레임에서 더 많은 정보를 얻었습니다. 연구는 또한 작은 구멍의 가장자리가 영상에 나타나고, 손상된 단백질이 가장자리에 모이기 쉬우며, 물과 지지 박막에 불필요하게 조사하는 일을 최소화해야 한다고 지적합니다. 저온의 이점은 단순히 온도를 낮추는 데서 오는 것이 아니라 조사 방식, 지지체, 입자 분포의 조화에 달려 있습니다. 더 낮은 온도에서 손상을 줄일 가능성을 살리려면 새 현미경과 시료 홀더를 설계할 때 이 요소들을 함께 고려해야 합니다.
주요 내용 · 액체 헬륨 온도에서 영상 품질을 높이려면 나노빔 조사와 지지체 설계를 함께 맞춰야 합니다. 온도를 낮추는 것만으로는 충분하지 않습니다.
06 · 막단백질의 표지자 보조 극저온 전자현미경 연구를 위한 범용 나노바디 결합 Fab 모듈 개발
Proceedings of the National Academy of Sciences · 게재·권호 날짜: 2021-11-23
저자: Joël S. Bloch, Somnath Mukherjee, Julia Kowal, Ekaterina V. Filippova, Martina Niederer, Els Pardon, Jan Steyaert, Anthony A. Kossiakoff, Kaspar P. Locher
크기가 작은 막단백질은 극저온 전자현미경에서 정렬하기 어려워 안정적이고 식별하기 쉬운 보조 구조가 필요합니다. 저자들은 나노바디 골격에 높은 친화도로 결합하면서 나노바디와 표적 단백질의 결합을 최대한 방해하지 않는 NabFab을 개발했습니다. 서로 다른 출처에서 유래해 각기 다른 표적을 인식하는 나노바디의 인식 고리를 호환 가능한 골격에 이식하면 같은 Fab 모듈을 사용할 수 있습니다. 이 모듈로 질량을 늘리고 위치 표지를 제공해 약 50 kDa인 소형 막단백질 두 종의 고해상도 구조를 규명했습니다. Fab에 결합하는 나노바디를 추가로 사용해 초기 3차원 재구성도 도왔습니다. 보조 모듈을 재사용할 수 있음을 보여주지만, 새로운 표적에 적용할 때는 결합 관계와 강직성, 구조 유지 여부를 확인해야 합니다.
주요 내용 · NabFab은 공통 나노바디 골격을 인식해 소형 막단백질의 질량을 늘리고 정렬을 돕는 재사용 가능한 모듈입니다.
저자: Kartik Ayyer, Oleksandr M. Yefanov, Dominik Oberthür, Shatabdi Roy-Chowdhury, Lorenzo Galli, Valerio Mariani, Shibom Basu, Jesse Coe, Chelsie E. Conrad, Raimund Fromme, Alexander Schaffer, Katerina Dörner, Daniel James, Christopher Kupitz, Markus Metz, Garrett Nelson, Paulraj Lourdu Xavier, Kenneth R. Beyerlein, Marius Schmidt, Iosifina Sarrou, John C. H. Spence, Uwe Weierstall, Thomas A. White, Jay-How Yang, Yun Zhao, Mengning Liang, Andrew Aquila, Mark S. Hunter, Joseph S. Robinson, Jason E. Koglin, Sébastien Boutet, Petra Fromme, Anton Barty, Henry N. Chapman
단백질 결정 구조 분석은 대개 브래그 회절에 의존하지만, 격자 결함에서 생기는 연속 회절은 흔히 무시됩니다. 저자들은 광계 II를 사례로 들어 격자 내 위치 무질서가 데이터 품질을 떨어뜨리는 데 그치지 않고 분자 구조에 관한 추가 정보를 보존할 수 있음을 보였습니다. 통상적인 분석에서 얻은 분자 외곽 형태를 제약 조건으로 활용해, 측정 가능한 브래그 반사만으로는 약 4.5Å에 제한됐던 정보를 약 3.5Å의 이합체 영상화로 끌어올렸습니다. 연속 회절을 적절히 처리하면 이산적인 회절 피크만 분석할 때의 해상도 한계를 넘어설 가능성이 있습니다. 이 연구는 불완전한 결정의 활용 가치를 재평가하지만, 그 가능성은 무질서의 양상과 분자 전체 구조 등의 조건에 달려 있습니다. 품질이 낮은 결정이라면 무엇이든 같은 개선을 얻을 수 있다는 뜻은 아닙니다.
주요 내용 · 격자 무질서에서 비롯된 연속 회절은 추가 구조 정보를 제공해 불완전한 결정에도 고해상도 영상화의 가치를 부여할 수 있습니다.
소프트웨어 자료 안내: CrystalPilot은 XDS 결정학 데이터 처리를 위한 브라우저 인터페이스로, Zenodo에 등록된 소프트웨어이며 학술지 논문은 아닙니다. 프로젝트 관리, 입력 파일 편집, 인덱싱 및 적분 결과 분석, 해상도 컷오프 판단, 스케일링 결과 확인을 한곳에서 할 수 있습니다. 단일 데이터 세트나 여러 데이터 세트의 자동 일괄 처리, 프레임 보기, Table 1 생성 기능도 제공합니다. 학습용 작업 모드 역시 설계에 포함되어 있습니다. 현재 초록은 기능을 주로 나열할 뿐, 독립적인 성능 비교나 처리 정확도를 제시하지 않으므로 다른 인터페이스보다 우수하다고 단정하지 않습니다. 반복 작업을 줄이고 XDS 처리 단계를 정리하는 데 유용할 수 있지만, 실제 데이터 품질과 매개변수 선택은 출력 진단을 함께 살펴 판단해야 합니다.
주요 내용 · CrystalPilot은 XDS 프로젝트와 매개변수, 진단, 일괄 처리를 브라우저 인터페이스에 모았습니다.
저자: A. Aydin, N. Fraikin, P. Lagoutte, C. Lesterlin, L. Terradot
mJuniper는 세균 영상화에 맞춰 최적화한 단량체 청색 형광 단백질로, 성숙 속도가 빨라 시간 경과 관찰에 적합합니다. 저자들은 원래 다른 표적 단백질의 용해도를 높이기 위해 이를 사용했지만, 구조 연구를 시도하는 과정에서 뜻밖에 mJuniper의 고해상도 결정 구조를 얻었습니다. 구조에서는 전형적인 β-배럴 골격과 발색단의 두 가지 회전 이성질 상태가 관찰됐습니다. 초록은 이 차이를 주변에서 발생한 특정 방사선 손상과 연관 짓습니다. 이 연구는 영상화 도구의 구조 정보를 보완하는 한편, 결정에서 관찰되는 국소적인 다중 구조가 측정 과정에서 생긴 변화를 반영할 수도 있음을 일깨웁니다. 두 상태가 모두 조사 전의 자연스러운 기능 상태를 나타낸다고 직접 입증한 것은 아닙니다.
주요 내용 · mJuniper의 뜻밖의 결정화는 구조적 기준점을 제공하는 동시에 방사선 손상이 발색단의 국소 구조를 바꿀 수 있음을 보여줍니다.
이 리뷰는 우울증 연구에서 5-HT7 수용체 길항의 잠재적 가치를 다룹니다. 이 수용체는 기분, 일주기 리듬, 인지와 관련되며 주로 Gαs/cAMP 경로를 통해 신호를 전달하지만, 다른 결합 방식도 보고된 바 있습니다. 저자들은 선택적 길항제가 설치류 행동 모델에서 항우울제 유사 반응을 보였다는 근거를 정리하고, 생명공학 실험 플랫폼과 인체 관련 모델, 중추신경계 표적 전달이 기전 이해에 어떻게 도움이 되는지도 논의합니다. 수용체가 말초와 중추 모두에 분포하므로 개입의 조직 선택성도 중요하다고 강조합니다. 현재 근거는 이 분야의 후속 연구를 뒷받침하는 수준입니다. 동물 실험의 행동 변화가 환자의 증상 개선과 같다고 볼 수 없으며, 임상 적용 방안을 확정하기에도 아직 부족합니다.
주요 내용 · 5-HT7 길항의 중개 연구에서는 인체 관련 모델, 조직 선택성, 약물 전달을 함께 고려해야 합니다.
고전적 환각제 관련 약물을 개발할 때는 5-HT2A에 대한 작용은 유지하면서 심장 판막 위험과 관련된 5-HT2B 활성화는 피하고자 합니다. 저자들은 두 수용체의 리간드 결합 포켓을 비교하고 주요 차이를 바탕으로 구조 기반 설계 모델을 구축해, 5-HT2A에는 작용제로, 5-HT2B에는 길항제로 작용하는 두 계열의 후보물질을 얻었습니다. 여러 수용체-리간드 복합체의 극저온 전자현미경 구조가 아형 선택성에 대한 해석을 뒷받침했으며, 일부 후보물질은 동물 모델에서 항우울제 유사 반응도 보였습니다. 구조적 차이와 기능적 선택성을 연결해 비표적 수용체 작용을 줄일 설계 방향을 제시합니다. 다만 수용체 선택성이나 동물 행동만으로 임상 안전성 또는 효능이 입증되는 것은 아니므로 더 충분한 검증이 필요합니다.
주요 내용 · 유사한 수용체의 결합 포켓을 비교하면 5-HT2A 작용과 5-HT2B 길항을 함께 구현하는 후보물질 설계에 도움이 됩니다.
저자: Lingjie Tang, Xin Ji, Yumeng Wang, Dongmei Cao, Huiqiong Li, Licong He, Jianjun Cheng, Sheng Wang
이 연구는 유사한 리간드가 5-HT2A와 5-HT2B에서 서로 다른 기능을 나타내는 이유를 더 자세히 분석했습니다. 저자들은 측면 및 확장 결합 부위를 체계적으로 살펴보고, 국소적인 입체 장애와 구조적 제약이 리간드의 방향을 바꾸어 수용체 신호에도 영향을 준다고 제시합니다. 이 이해를 바탕으로 서로 다른 화학 골격에 결합 부위 상호작용과 골격 조정을 조합해 5-HT2A 활성은 높이고 5-HT2B 활성은 제한하는 설계를 모색했습니다. 두 수용체와 대표 후보물질의 복합체를 촬영한 극저온 전자현미경 구조가 제안된 기전을 뒷받침합니다. 아형 선택성의 구조적 논리를 보완한 연구지만, 기전이 타당하다는 사실이 모든 부작용을 없앴다는 뜻은 아닙니다. 치료적 가치는 더 포괄적인 약리·임상 연구를 통해 판단해야 합니다.
주요 내용 · 결합 포켓의 공간적 제약은 리간드의 방향을 통해 신호에 영향을 줍니다. 이는 5-HT2A와 5-HT2B 활성 차이를 설명하는 기전적 틀을 제공합니다.
13 · 최소 세균의 단일 세포 시각 프로테오믹스로 밝혀낸 유전자 발현 기계의 구조적 협응
Cell · 게재·권호 날짜: 2026-09-25
저자: Joseph M. Dobbs, Rasmus K. Jensen, Julia Mahamid
연구진은 극저온 전자단층촬영으로 야생형 및 항생제 처리 후의 폐렴미코플라스마 세포를 관찰해, 번역 개시·신장·재활용 단계에 걸친 140개의 구조 지도를 얻었습니다. 여러 전사-번역 복합체를 세포 내에서 관찰한 결과를 바탕으로, 저자들은 스레딩과 관련된 번역 재개 기전을 제안하고 전사와 번역, 막 부착을 조율하는 초복합체의 구조적 근거를 제시했습니다. 막과 연관된 리보솜 대단위체도 다수 발견했으며, 이들이 막에서 떨어지는 현상이 다음 번역 개시 조건과 관련 있을 것으로 추정했습니다. 유전자 발현 기계를 세포의 공간적 맥락 속에 놓음으로써 서로 다른 과정이 여러 층위에서 조절되는 관계를 보여줍니다. 다만 번역 재개와 막에서의 분리에 관한 해석은 직접 관찰된 구조 현상과 구분해 받아들여야 합니다.
주요 내용 · 세포 내 구조 지도는 전사와 번역, 막 부착을 연결해 분리된 분자 연구만으로는 보기 어려운 조직적 관계를 드러냅니다.
Current Opinion in Structural Biology · 게재·권호 날짜: 2026-12-01
저자: Arjen J. Jakobi
극저온 전자단층촬영은 유리화 시점의 세포 내 국소 구조를 보여줍니다. 시간 분해 연구에서는 이러한 정적인 관찰을 명확한 자극이나 일시적 과정의 여러 단계와 연결하고자 합니다. 이 리뷰는 시간 정보를 도입하는 네 가지 실험 경로를 개괄하고, 신뢰할 만한 구조와 시간적 해석을 얻으려면 어떤 조건이 필요한지 논의합니다. 공통적으로 표적 상태를 반복해서 만들거나 확실히 식별할 수 있어야 하고, 단계별 비교에 충분한 시료도 확보해야 합니다. 각 방법은 상태 선택과 시간적 위치 지정, 결과 해석에서 어려움이 있다는 점도 강조합니다. 시간 분해 cryo-ET를 단층 영상에 시간표를 붙이는 단순한 작업이 아니라 실험 설계와 표본 추출의 문제로 바라보게 한다는 점이 이 리뷰의 의의입니다. 초록에 네 경로의 세부 내용은 제시되지 않아 이번 호에서는 구체적인 분류를 덧붙이지 않았습니다.
주요 내용 · 신뢰할 수 있는 시간 분해 cryo-ET에는 식별 가능한 상태, 명확한 시간적 연결, 충분한 비교 시료가 필요합니다.
저자: Yang Suo, Nicholas J. Wright, Hugo Guterres, Justin G. Fedor, Kevin John Butay, Mario J. Borgnia, Wonpil Im, Seok-Yong Lee
OCT1과 OCT2는 각각 간과 신장에서 다양한 유기 양이온의 흡수와 제거에 관여하며, 약물의 체내 처리와 상호작용에 중요한 역할을 합니다. 저자들은 두 수송체의 컨센서스 변이체를 대상으로 리간드가 없는 상태, 기질 결합 상태, 약물 결합 상태를 포함하는 극저온 전자현미경 구조 네 개를 규명했습니다. 바깥쪽으로 열린 상태와 닫힌 상태가 모두 포함됩니다. 기능 실험과 분자 도킹, 동역학 시뮬레이션을 결합해 하나의 수송체가 구조적으로 다양한 양이온을 어떻게 받아들이는지 분석하고 세포 바깥쪽 게이트가 닫히는 방식도 설명했습니다. 다중 기질 인식의 구조 원리를 제시하고 수송체 관련 약물 상호작용을 이해하는 데 참고가 되는 연구입니다. 컨센서스 변이체와 제한된 구조 상태를 사용했으므로, 특정 자연형 수송체와 약물의 조합은 별도로 검증해야 합니다.
주요 내용 · OCT1/2의 여러 구조 상태는 폭넓은 양이온 인식과 세포 외측 게이트의 폐쇄 기전을 연결합니다.
저자: Binghong Xu, Shengjian Liang, Ziyu Wang, Xiaoyu Zhou, Liuying Wang, Qinqin Liang, Xiaoke Liu, Wei Guo, Sai Shi, Cheng Zhu, Sheng Ye, Zhiyong Lou, Yaxin Wang
OCTN1은 에르고티오네인 같은 대사물질과 여러 약물의 막 횡단 수송에 관여하며, 기능 이상은 암 관련 과정과도 연관됩니다. 저자들은 리간드가 없는 상태와 에르고티오네인이 결합한 상태의 인간 OCTN1 극저온 전자현미경 구조를 규명해 기질 결합 부위를 찾고, 나트륨 의존성 수송에 필요한 구조 변화를 분석했습니다. 구조 기반 가상 스크리닝을 통해 이 수송체를 억제하는 메벤다졸을 찾아냈고, 관련 실험에서는 자궁경부암 및 폐암 세포의 증식 억제가 관찰됐습니다. 기질 인식 기전을 후보 약물 탐색과 연결해 이 수송체를 표적으로 삼을 근거를 제시합니다. 그러나 세포 증식 결과만으로 환자의 치료 효과를 입증할 수는 없습니다. 약물 효과에 다른 표적이 기여하는 정도와 생체 내 실제 작용도 더 구분해 살펴봐야 합니다.
주요 내용 · OCTN1 구조는 에르고티오네인 인식 방식을 밝히고, 수송 억제와 암세포 증식의 연관성을 탐구할 출발점을 제공합니다.
저자: Hao Zhang, Rabindra V. Shivnaraine, Lu Ren, Phung N. Thai, Remi Janicot, Wenjuan Zhu, Rihua Huang, Dirk H. Siepe, Chengyi Tu, Wenqiang Liu, Marcin Maziarz, Jonathan C. Deutsch, Yu Liu, Chun Liu, Danielle H. Shin, Hyeonyu Kim, Mark Chandy, Marian Kalocsay, Nipavan Chiamvimonvat, Mikel Garcia-Marcos, Brian K. Kobilka, Joseph C. Wu
연구진은 인간 유도만능줄기세포 유래 심장 세포를 기반으로 약물 스크리닝 플랫폼을 만들고, 일차 배양 섬유아세포와 3차원 심장 조직, 심부전 동물 모델에서 후보물질을 검증했습니다. 스크리닝으로 찾은 CGS15943은 섬유아세포 활성화와 섬유화 관련 발현을 억제했습니다. 기전 분석에서는 아데노신 수용체마다 정형적인 Gα 결합 방식은 달라도, 모두 Gβγ를 거쳐 PI3K–AKT 및 YAP 신호로 이어지는 섬유화 촉진 경로에 합류할 수 있음을 보였습니다. 여러 수용체를 함께 차단하는 방법은 단일 아형 표적보다 효과가 커, 기존 아형별 연구 결과가 일치하지 않았던 이유를 설명해 줍니다. 이 공통 신호축은 잠재적 표적이 될 수 있지만, 세포와 생쥐에서의 개선이 사람에서의 항섬유화 효과를 입증한 것은 아닙니다.
주요 내용 · 여러 아데노신 수용체가 Gβγ를 통한 섬유화 촉진 신호로 모입니다. 이는 병용 차단 전략의 기전적 근거를 제공합니다.
Nature Reviews Drug Discovery · 게재·권호 날짜: 2026-09-21
저자: Liliana Halip, Sorin Avram, John P. Overington, Bissan Al-Lazikani, Ramona Curpan, Suman Sirimulla, Alexei Pushechnikov, Andrea Rosario Beccari, Nikolay Savchuck, Tudor I. Oprea
지난 25년간 유전학과 유전체학, 단백질체학, 데이터 기술은 신약 개발 방식을 바꿔 왔으며 치료 방식도 전통적인 저분자 화합물과 천연물 유래 물질을 넘어 점차 확장됐습니다. 이 리뷰는 약물 표적 지형의 변화를 정리하고 수치화해, 약물이 어떤 생체 분자를 통해 치료 효과를 내는지, 표적의 수와 종류가 어떻게 달라져 왔는지 살펴봅니다. 저자들은 1,702개 약물이 조절하는 생체 분자 686개를 정리하고, 새로운 치료 방식이 약물화 가능성의 경계를 어떻게 계속 바꾸는지 논의합니다. 이 수치는 리뷰에서 채택한 집계 체계를 반영할 뿐, 잠재적 표적 전체의 수를 뜻하지는 않습니다. 특정 질환의 치료 권고라기보다 표적 선정과 기술 발전 사이의 장기적인 관계를 이해하는 데 유용한 글입니다.
주요 내용 · 새로운 치료 방식과 오믹스 기술이 표적의 범위를 함께 넓히면서 약물화 가능성은 계속 변하는 개념이 됐습니다.
Signal Transduction and Targeted Therapy · 게재·권호 날짜: 2026-09-22
저자: Maria Teresa De Angelis, Vincenzo Dattilo, Niccolò Vono, Valentina Lise, Michela Reda, Carmela De Marco, Antonia Rizzuto, Francesco Trapasso, Giuseppe Viglietto, Gianluca Santamaria
레티노산은 비타민 A의 활성 대사산물로, 배아 발달과 성인 조직의 항상성, 다양한 질환 과정에 관여합니다. 이 리뷰는 여러 기관의 맥락에서 레티노산의 합성과 분해, 수용체 신호, 경로 간 상호작용을 다루며 상피 장벽의 완전성, 줄기세포, 면역, 대사 등의 기능을 살펴봅니다. 암에서 레티노산의 효과는 상황에 따라 달라 분화를 촉진할 수도 있고, 특정 유전적·미세환경 조건에서는 줄기세포성을 뒷받침할 수도 있다고 강조합니다. 오가노이드와 단일세포·공간 오믹스는 국소 반응과 세포 유형별 반응을 밝혀내고 있으며, 저자들은 이를 바탕으로 조직과 질병 단계에 따른 레티노산 상태의 틀을 제안합니다. 이는 환자군을 나누어 연구하는 데 도움이 될 수 있지만, 치료 용도의 확장은 내성, 약동학, 조직별 차이의 제약을 받습니다. 기존 성공 사례를 모든 질환에 그대로 적용할 수는 없습니다.
주요 내용 · 레티노산의 작용은 조직과 세포 상태, 미세환경에 따라 달라집니다. 정밀한 개입을 위해서는 이러한 차이를 파악해야 합니다.
이번 호에서는 2026년 9월 21일부터 9월 27일까지 Zotero 개인 라이브러리에 추가된 학술 문헌 및 연구 소프트웨어 자료 19건을 정리했습니다. 집계 기준은 베이징 시간이며, 등록 시점을 기준으로 했습니다. 주제별로 묶고 각 그룹 안에서는 등록일 역순으로 배열했으며, 그 밖의 항목은 마지막에 모았습니다.
아래 내용은 AI가 초록을 바탕으로 정리했으며, 일부 초록은 외부 자료를 보완해 작성했습니다. 논문 전문을 정독한 것은 아닙니다. 게재일·권호 날짜는 각 항목에 기록된 정보를 따르며 이번 주에 발표됐다는 뜻은 아닙니다. 서적의 장과 소프트웨어 자료는 별도로 표시했습니다. 5-HT7 리뷰는 이전에 소개된 적이 있지만 이번 주에도 다시 등록되어, 이번 호의 수록 범위에 따라 포함했습니다.
극저온 전자현미경 시료 제작과 방사선 손상 (6편)
01 · 음향유체 극저온 전자현미경으로 입자를 시료 내에서 조작해 균일하고 품질 높은 시료를 만든다
Science Advances · 게재·권호 날짜: 2026-09-25
저자: Kaichun Yang, Wyatt Peele, Pengzhan Liu, Jianping Xia, Venkata Dandey, Ruoyu Zhong, Ke Jin, Kedar Sharma, Abigail J. Watson, Shujie Yang, Ying Chen, Aryan Agahtehrani, Shu Nakajima Lan, Peiran Zhang, Zhenhua Tian, Mingyuan Liu, Elizabeth Viverette, Xianchen Xu, Qian Wu, Mario J. Borgnia, Luke P. Lee, Tony Jun Huang
극저온 전자현미경 시료 제작에서 입자가 고르게 분포하지 않으면 분석에 쓸 수 있는 입자 수가 줄고 영상 품질도 떨어집니다. 농도가 낮거나 불안정한 복합체는 특히 영향을 받기 쉽습니다. 저자들은 비접촉식 음향 조작을 통상적인 급속 동결 과정에 통합한 음향유체 극저온 전자현미경 기법 ACE를 제안했습니다. 그리드를 진동시키고 국소적인 음향 유동을 일으켜 시료 내 입자 분포를 바꾸는 방식입니다. 리포솜과 아포페리틴 실험에서는 시험 조건에 따라 국소 입자 밀도가 최대 약 4배 높아졌으며, 구조적 무결성을 유지하면서 영상 품질도 개선됐습니다. 이 연구는 시료 제작 단계에서 입자를 능동적으로 조절할 새로운 방법을 제시하지만, 최대 향상치는 특정 검증 시스템에서 얻은 것으로 모든 시료에서 기대할 수 있는 효과는 아닙니다. 표적 복합체의 안정성도 별도로 평가해야 합니다.
주요 내용 · 음향 조작으로 동결 전에 입자의 국소 분포를 조절해 특정 시료에서 분석 가능한 입자 밀도를 높일 수 있습니다.
DOI: 10.1126/sciadv.aeh5900
02 · 구속 구조를 이용한 극저온 전자현미경 얼음 두께 제어
Nature Methods · 게재·권호 날짜: 2026-09-25
저자: Liming Zheng, Jiling Song, Xiaole Zhao, Jiacong Cao, Jie Xu, Zhengni Wang, Chenhui Zhang, Weiyu Sun, Buhang Chen, Xiaoyin Gao, Haonan Liu, Junhao Yang, Yu Xu, Luzhao Sun, Zhaohe Dai, Xiaoding Wei, Nan Liu, Hailin Peng, Hong-Wei Wang
얼음층 두께는 극저온 전자현미경 영상 품질에 직접 영향을 주지만, 동결 전 액막이 불안정해 정밀하게 제어하기 어렵습니다. 저자들은 100나노미터보다 얇은 액막의 불안정성을 주요 요인으로 지목하고, 설계된 그래핀 저장 구조로 액막을 공간적으로 가두었습니다. 저장 구조의 깊이를 바꾸면 얼음 두께를 조절할 수 있으며, 넓은 영역에 걸쳐 비교적 균일하고 재현성 높은 제한 얼음층을 얻을 수 있습니다. 초록에 따르면 여러 고분자 시료에서 대비가 높아지고 움직임이 줄었으며 입자 방향 분포도 개선되어 고해상도 재구성에 도움이 됐습니다. 이 연구는 얼음 두께 제어를 액막 안정성의 원리와 연결했다는 점에 의의가 있습니다. 실제 효과는 표적 입자와 지지체, 시료 제작 조건에 맞춰 검증해야 합니다.
주요 내용 · 그래핀 구조로 액막을 가두면 얼음 두께 조절을 경험적 조작에서 기하학적 제어로 발전시킬 수 있습니다.
DOI: 10.1038/s41592-026-03244-1
03 · 극저온 전자현미경 그리드 내 표적 농축 전략: 저농도·난해 표적을 위한 친화성 기능화 지지체
Acta Crystallographica Section D: Structural Biology · 게재·권호 날짜: 2026-10-01
저자: P. Mili, O. J. Chetia, U. Das
이 리뷰는 농도가 낮거나 다루기 어려운 표적을 그리드 위에서 직접 농축하는 방법을 살펴봅니다. 막단백질, 내인성 복합체, 염색질 관련 조립체, 일시적인 신호전달 중간체는 시료량 부족, 해리, 변성, 특정 방향으로의 배향 편향 등으로 어려움을 겪곤 합니다. 친화성 기능화 지지막은 유리화 전에 입자를 선택적으로 포획·농축해 국소 농도와 회수율을 높이며, 일부 구현에서는 기체-액체 계면에 노출되는 정도도 줄일 수 있습니다. 저자들은 Ni–NTA 지질 단층막, 스트렙타비딘 그리드, 항체 지지체, 그래핀 유래 소재, 자성 나노입자 등의 장단점을 비교합니다. 지지막이 능동적인 생화학적 계면으로 바뀌고 있다는 흐름을 보여주지만, 포획 전략은 표적의 특성에 맞춰야 하며 농축 과정에서 원래 상태가 모두 보존된다고 단정할 수는 없습니다.
주요 내용 · 친화성 그리드는 지지막을 선택적 포획 계면으로 바꿔 저농도·불안정 복합체의 시료 제작 선택지를 넓힙니다.
DOI: 10.1107/S2059798326009605
04 · 제15장 - 전자 극저온현미경의 방사선 손상
Cryo-EM Part A Sample Preparation and Data Collection · 게재·권호 날짜: 2010-01-01
저자: Lindsay A. Baker, John L. Rubinstein
이 책의 장은 극저온 전자현미경에서 발생하는 방사선 손상과 그에 따른 해상도 한계를 다룹니다. 전자빔은 신호를 기록하는 동시에 시료를 파괴합니다. 초기에는 이온화와 결합 절단, 자유라디칼 생성이 일어나고, 이후 2차 전자와 자유라디칼이 이동하며 추가 반응을 일으킵니다. 기체가 생성되면 형태가 더 크게 변할 수도 있습니다. 따라서 통계적으로 충분한 신호를 얻는 것과 손상을 줄이는 일 사이에는 근본적인 상충 관계가 있습니다. 이 장은 전자 노출량 측정, 흡수선량 추정, 가속 전압, 시료 온도, 노출 조건 등 실무적인 문제를 다루며 저온 유지와 선량 제한이 중요한 이유를 설명합니다. 영상화 과정의 선택을 이해하는 기초 틀을 제공하지만, 온도를 낮추거나 노출을 늘리는 것을 구조 품질을 반드시 개선하는 단일 해법으로 봐서는 안 됩니다.
주요 내용 · 방사선 손상은 전자 조사 전 과정에서 일어나므로, 영상화에서는 신호 통계와 시료 손상 사이의 균형을 잡아야 합니다.
DOI: 10.1016/S0076-6879(10)81015-8
05 · 액체 헬륨 온도를 이용해 극저온 전자현미경의 방사선 손상 효과 줄이기
Proceedings of the National Academy of Sciences · 게재·권호 날짜: 2025-04-29
저자: Joshua L. Dickerson, Katerina Naydenova, Mathew J. Peet, Hugh Wilson, Biplob Nandy, Greg McMullan, Robert Morrison, Christopher J. Russo
시료 온도를 더 낮추면 이론적으로 방사선 손상을 줄일 수 있지만, 과거 액체 헬륨 온도에서 수행한 단입자 실험은 기대한 이점을 충분히 얻지 못했습니다. 저자들은 이 조건에서 정보 손실을 일으키는 요인을 찾아 해결하고, 나노미터 규모의 전자빔 조사와 미세 구멍이 있는 금 지지체를 결합했습니다. 그 결과 액체 질소 온도 조건보다 노출 영상의 모든 프레임에서 더 많은 정보를 얻었습니다. 연구는 또한 작은 구멍의 가장자리가 영상에 나타나고, 손상된 단백질이 가장자리에 모이기 쉬우며, 물과 지지 박막에 불필요하게 조사하는 일을 최소화해야 한다고 지적합니다. 저온의 이점은 단순히 온도를 낮추는 데서 오는 것이 아니라 조사 방식, 지지체, 입자 분포의 조화에 달려 있습니다. 더 낮은 온도에서 손상을 줄일 가능성을 살리려면 새 현미경과 시료 홀더를 설계할 때 이 요소들을 함께 고려해야 합니다.
주요 내용 · 액체 헬륨 온도에서 영상 품질을 높이려면 나노빔 조사와 지지체 설계를 함께 맞춰야 합니다. 온도를 낮추는 것만으로는 충분하지 않습니다.
DOI: 10.1073/pnas.2421538122
06 · 막단백질의 표지자 보조 극저온 전자현미경 연구를 위한 범용 나노바디 결합 Fab 모듈 개발
Proceedings of the National Academy of Sciences · 게재·권호 날짜: 2021-11-23
저자: Joël S. Bloch, Somnath Mukherjee, Julia Kowal, Ekaterina V. Filippova, Martina Niederer, Els Pardon, Jan Steyaert, Anthony A. Kossiakoff, Kaspar P. Locher
크기가 작은 막단백질은 극저온 전자현미경에서 정렬하기 어려워 안정적이고 식별하기 쉬운 보조 구조가 필요합니다. 저자들은 나노바디 골격에 높은 친화도로 결합하면서 나노바디와 표적 단백질의 결합을 최대한 방해하지 않는 NabFab을 개발했습니다. 서로 다른 출처에서 유래해 각기 다른 표적을 인식하는 나노바디의 인식 고리를 호환 가능한 골격에 이식하면 같은 Fab 모듈을 사용할 수 있습니다. 이 모듈로 질량을 늘리고 위치 표지를 제공해 약 50 kDa인 소형 막단백질 두 종의 고해상도 구조를 규명했습니다. Fab에 결합하는 나노바디를 추가로 사용해 초기 3차원 재구성도 도왔습니다. 보조 모듈을 재사용할 수 있음을 보여주지만, 새로운 표적에 적용할 때는 결합 관계와 강직성, 구조 유지 여부를 확인해야 합니다.
주요 내용 · NabFab은 공통 나노바디 골격을 인식해 소형 막단백질의 질량을 늘리고 정렬을 돕는 재사용 가능한 모듈입니다.
DOI: 10.1073/pnas.2115435118
결정학 영상화와 데이터 처리 (3편)
07 · 불완전한 결정으로 거대분자 회절 영상화
Nature · 게재·권호 날짜: 2016-02
저자: Kartik Ayyer, Oleksandr M. Yefanov, Dominik Oberthür, Shatabdi Roy-Chowdhury, Lorenzo Galli, Valerio Mariani, Shibom Basu, Jesse Coe, Chelsie E. Conrad, Raimund Fromme, Alexander Schaffer, Katerina Dörner, Daniel James, Christopher Kupitz, Markus Metz, Garrett Nelson, Paulraj Lourdu Xavier, Kenneth R. Beyerlein, Marius Schmidt, Iosifina Sarrou, John C. H. Spence, Uwe Weierstall, Thomas A. White, Jay-How Yang, Yun Zhao, Mengning Liang, Andrew Aquila, Mark S. Hunter, Joseph S. Robinson, Jason E. Koglin, Sébastien Boutet, Petra Fromme, Anton Barty, Henry N. Chapman
단백질 결정 구조 분석은 대개 브래그 회절에 의존하지만, 격자 결함에서 생기는 연속 회절은 흔히 무시됩니다. 저자들은 광계 II를 사례로 들어 격자 내 위치 무질서가 데이터 품질을 떨어뜨리는 데 그치지 않고 분자 구조에 관한 추가 정보를 보존할 수 있음을 보였습니다. 통상적인 분석에서 얻은 분자 외곽 형태를 제약 조건으로 활용해, 측정 가능한 브래그 반사만으로는 약 4.5Å에 제한됐던 정보를 약 3.5Å의 이합체 영상화로 끌어올렸습니다. 연속 회절을 적절히 처리하면 이산적인 회절 피크만 분석할 때의 해상도 한계를 넘어설 가능성이 있습니다. 이 연구는 불완전한 결정의 활용 가치를 재평가하지만, 그 가능성은 무질서의 양상과 분자 전체 구조 등의 조건에 달려 있습니다. 품질이 낮은 결정이라면 무엇이든 같은 개선을 얻을 수 있다는 뜻은 아닙니다.
주요 내용 · 격자 무질서에서 비롯된 연속 회절은 추가 구조 정보를 제공해 불완전한 결정에도 고해상도 영상화의 가치를 부여할 수 있습니다.
DOI: 10.1038/nature16949
초록 보충 출처
08 · CrystalPilot: XDS 결정학 데이터 처리를 위한 브라우저 인터페이스
Zenodo (소프트웨어 자료) · 게재·권호 날짜: 2026-09-26
저자: Mikael Elias
소프트웨어 자료 안내: CrystalPilot은 XDS 결정학 데이터 처리를 위한 브라우저 인터페이스로, Zenodo에 등록된 소프트웨어이며 학술지 논문은 아닙니다. 프로젝트 관리, 입력 파일 편집, 인덱싱 및 적분 결과 분석, 해상도 컷오프 판단, 스케일링 결과 확인을 한곳에서 할 수 있습니다. 단일 데이터 세트나 여러 데이터 세트의 자동 일괄 처리, 프레임 보기, Table 1 생성 기능도 제공합니다. 학습용 작업 모드 역시 설계에 포함되어 있습니다. 현재 초록은 기능을 주로 나열할 뿐, 독립적인 성능 비교나 처리 정확도를 제시하지 않으므로 다른 인터페이스보다 우수하다고 단정하지 않습니다. 반복 작업을 줄이고 XDS 처리 단계를 정리하는 데 유용할 수 있지만, 실제 데이터 품질과 매개변수 선택은 출력 진단을 함께 살펴 판단해야 합니다.
주요 내용 · CrystalPilot은 XDS 프로젝트와 매개변수, 진단, 일괄 처리를 브라우저 인터페이스에 모았습니다.
DOI: 10.5281/zenodo.22980310
09 · 우연히 밝혀진 mJuniper 결정 구조: 합리적으로 설계된 청색 형광 단백질
Acta Crystallographica Section F: Structural Biology Communications · 게재·권호 날짜: 2026-10-01
저자: A. Aydin, N. Fraikin, P. Lagoutte, C. Lesterlin, L. Terradot
mJuniper는 세균 영상화에 맞춰 최적화한 단량체 청색 형광 단백질로, 성숙 속도가 빨라 시간 경과 관찰에 적합합니다. 저자들은 원래 다른 표적 단백질의 용해도를 높이기 위해 이를 사용했지만, 구조 연구를 시도하는 과정에서 뜻밖에 mJuniper의 고해상도 결정 구조를 얻었습니다. 구조에서는 전형적인 β-배럴 골격과 발색단의 두 가지 회전 이성질 상태가 관찰됐습니다. 초록은 이 차이를 주변에서 발생한 특정 방사선 손상과 연관 짓습니다. 이 연구는 영상화 도구의 구조 정보를 보완하는 한편, 결정에서 관찰되는 국소적인 다중 구조가 측정 과정에서 생긴 변화를 반영할 수도 있음을 일깨웁니다. 두 상태가 모두 조사 전의 자연스러운 기능 상태를 나타낸다고 직접 입증한 것은 아닙니다.
주요 내용 · mJuniper의 뜻밖의 결정화는 구조적 기준점을 제공하는 동시에 방사선 손상이 발색단의 국소 구조를 바꿀 수 있음을 보여줍니다.
DOI: 10.1107/S2053230X26009052
세로토닌 수용체와 신경정신 약물 (3편)
10 · 우울증 치료에서 5-HT7 수용체 길항제의 잠재적 역할: 약리학 및 생명공학 관점
Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry · 게재·권호 날짜: 2026-08-30
저자: Arghya Kusum Dhar, Ruchi Keswani, Kuttiappan Anitha, Gauri Pathak, Aryaa Nigade, Shvetank Bhatt
이 리뷰는 우울증 연구에서 5-HT7 수용체 길항의 잠재적 가치를 다룹니다. 이 수용체는 기분, 일주기 리듬, 인지와 관련되며 주로 Gαs/cAMP 경로를 통해 신호를 전달하지만, 다른 결합 방식도 보고된 바 있습니다. 저자들은 선택적 길항제가 설치류 행동 모델에서 항우울제 유사 반응을 보였다는 근거를 정리하고, 생명공학 실험 플랫폼과 인체 관련 모델, 중추신경계 표적 전달이 기전 이해에 어떻게 도움이 되는지도 논의합니다. 수용체가 말초와 중추 모두에 분포하므로 개입의 조직 선택성도 중요하다고 강조합니다. 현재 근거는 이 분야의 후속 연구를 뒷받침하는 수준입니다. 동물 실험의 행동 변화가 환자의 증상 개선과 같다고 볼 수 없으며, 임상 적용 방안을 확정하기에도 아직 부족합니다.
주요 내용 · 5-HT7 길항의 중개 연구에서는 인체 관련 모델, 조직 선택성, 약물 전달을 함께 고려해야 합니다.
DOI: 10.1016/j.pnpbp.2026.111915
11 · 구조 기반 아형 선택적 환각제 유사체 설계
Nature Communications · 게재·권호 날짜: 2026-09-17
저자: Huiqiong Li, Lingjie Tang, Jinfeng Zhang, Bing Meng, Dongmei Cao, Yujin Chen, Jing Yu, Huan Wang, Zhi-Jie Liu, Sheng Wang, Jianjun Cheng
고전적 환각제 관련 약물을 개발할 때는 5-HT2A에 대한 작용은 유지하면서 심장 판막 위험과 관련된 5-HT2B 활성화는 피하고자 합니다. 저자들은 두 수용체의 리간드 결합 포켓을 비교하고 주요 차이를 바탕으로 구조 기반 설계 모델을 구축해, 5-HT2A에는 작용제로, 5-HT2B에는 길항제로 작용하는 두 계열의 후보물질을 얻었습니다. 여러 수용체-리간드 복합체의 극저온 전자현미경 구조가 아형 선택성에 대한 해석을 뒷받침했으며, 일부 후보물질은 동물 모델에서 항우울제 유사 반응도 보였습니다. 구조적 차이와 기능적 선택성을 연결해 비표적 수용체 작용을 줄일 설계 방향을 제시합니다. 다만 수용체 선택성이나 동물 행동만으로 임상 안전성 또는 효능이 입증되는 것은 아니므로 더 충분한 검증이 필요합니다.
주요 내용 · 유사한 수용체의 결합 포켓을 비교하면 5-HT2A 작용과 5-HT2B 길항을 함께 구현하는 후보물질 설계에 도움이 됩니다.
DOI: 10.1038/s41467-026-77658-y
12 · 5-HT2BR보다 5-HT2AR을 우선 활성화하는 기전적 근거
Nature Communications · 게재·권호 날짜: 2026-09-17
저자: Lingjie Tang, Xin Ji, Yumeng Wang, Dongmei Cao, Huiqiong Li, Licong He, Jianjun Cheng, Sheng Wang
이 연구는 유사한 리간드가 5-HT2A와 5-HT2B에서 서로 다른 기능을 나타내는 이유를 더 자세히 분석했습니다. 저자들은 측면 및 확장 결합 부위를 체계적으로 살펴보고, 국소적인 입체 장애와 구조적 제약이 리간드의 방향을 바꾸어 수용체 신호에도 영향을 준다고 제시합니다. 이 이해를 바탕으로 서로 다른 화학 골격에 결합 부위 상호작용과 골격 조정을 조합해 5-HT2A 활성은 높이고 5-HT2B 활성은 제한하는 설계를 모색했습니다. 두 수용체와 대표 후보물질의 복합체를 촬영한 극저온 전자현미경 구조가 제안된 기전을 뒷받침합니다. 아형 선택성의 구조적 논리를 보완한 연구지만, 기전이 타당하다는 사실이 모든 부작용을 없앴다는 뜻은 아닙니다. 치료적 가치는 더 포괄적인 약리·임상 연구를 통해 판단해야 합니다.
주요 내용 · 결합 포켓의 공간적 제약은 리간드의 방향을 통해 신호에 영향을 줍니다. 이는 5-HT2A와 5-HT2B 활성 차이를 설명하는 기전적 틀을 제공합니다.
DOI: 10.1038/s41467-026-77659-x
세포 내 구조와 시간 분해능 극저온 전자단층촬영 (2편)
13 · 최소 세균의 단일 세포 시각 프로테오믹스로 밝혀낸 유전자 발현 기계의 구조적 협응
Cell · 게재·권호 날짜: 2026-09-25
저자: Joseph M. Dobbs, Rasmus K. Jensen, Julia Mahamid
연구진은 극저온 전자단층촬영으로 야생형 및 항생제 처리 후의 폐렴미코플라스마 세포를 관찰해, 번역 개시·신장·재활용 단계에 걸친 140개의 구조 지도를 얻었습니다. 여러 전사-번역 복합체를 세포 내에서 관찰한 결과를 바탕으로, 저자들은 스레딩과 관련된 번역 재개 기전을 제안하고 전사와 번역, 막 부착을 조율하는 초복합체의 구조적 근거를 제시했습니다. 막과 연관된 리보솜 대단위체도 다수 발견했으며, 이들이 막에서 떨어지는 현상이 다음 번역 개시 조건과 관련 있을 것으로 추정했습니다. 유전자 발현 기계를 세포의 공간적 맥락 속에 놓음으로써 서로 다른 과정이 여러 층위에서 조절되는 관계를 보여줍니다. 다만 번역 재개와 막에서의 분리에 관한 해석은 직접 관찰된 구조 현상과 구분해 받아들여야 합니다.
주요 내용 · 세포 내 구조 지도는 전사와 번역, 막 부착을 연결해 분리된 분자 연구만으로는 보기 어려운 조직적 관계를 드러냅니다.
DOI: 10.1016/j.cell.2026.08.054
14 · 일시적인 세포 과정을 시간 분해 극저온 전자단층촬영으로 연구하는 전략
Current Opinion in Structural Biology · 게재·권호 날짜: 2026-12-01
저자: Arjen J. Jakobi
극저온 전자단층촬영은 유리화 시점의 세포 내 국소 구조를 보여줍니다. 시간 분해 연구에서는 이러한 정적인 관찰을 명확한 자극이나 일시적 과정의 여러 단계와 연결하고자 합니다. 이 리뷰는 시간 정보를 도입하는 네 가지 실험 경로를 개괄하고, 신뢰할 만한 구조와 시간적 해석을 얻으려면 어떤 조건이 필요한지 논의합니다. 공통적으로 표적 상태를 반복해서 만들거나 확실히 식별할 수 있어야 하고, 단계별 비교에 충분한 시료도 확보해야 합니다. 각 방법은 상태 선택과 시간적 위치 지정, 결과 해석에서 어려움이 있다는 점도 강조합니다. 시간 분해 cryo-ET를 단층 영상에 시간표를 붙이는 단순한 작업이 아니라 실험 설계와 표본 추출의 문제로 바라보게 한다는 점이 이 리뷰의 의의입니다. 초록에 네 경로의 세부 내용은 제시되지 않아 이번 호에서는 구체적인 분류를 덧붙이지 않았습니다.
주요 내용 · 신뢰할 수 있는 시간 분해 cryo-ET에는 식별 가능한 상태, 명확한 시간적 연결, 충분한 비교 시료가 필요합니다.
DOI: 10.1016/j.sbi.2026.103385
유기 양이온 수송 (2편)
15 · OCT1과 OCT2의 다중특이적 약물 및 이종물질 인식의 분자적 기반
Nature Structural & Molecular Biology · 게재·권호 날짜: 2023-07
저자: Yang Suo, Nicholas J. Wright, Hugo Guterres, Justin G. Fedor, Kevin John Butay, Mario J. Borgnia, Wonpil Im, Seok-Yong Lee
OCT1과 OCT2는 각각 간과 신장에서 다양한 유기 양이온의 흡수와 제거에 관여하며, 약물의 체내 처리와 상호작용에 중요한 역할을 합니다. 저자들은 두 수송체의 컨센서스 변이체를 대상으로 리간드가 없는 상태, 기질 결합 상태, 약물 결합 상태를 포함하는 극저온 전자현미경 구조 네 개를 규명했습니다. 바깥쪽으로 열린 상태와 닫힌 상태가 모두 포함됩니다. 기능 실험과 분자 도킹, 동역학 시뮬레이션을 결합해 하나의 수송체가 구조적으로 다양한 양이온을 어떻게 받아들이는지 분석하고 세포 바깥쪽 게이트가 닫히는 방식도 설명했습니다. 다중 기질 인식의 구조 원리를 제시하고 수송체 관련 약물 상호작용을 이해하는 데 참고가 되는 연구입니다. 컨센서스 변이체와 제한된 구조 상태를 사용했으므로, 특정 자연형 수송체와 약물의 조합은 별도로 검증해야 합니다.
주요 내용 · OCT1/2의 여러 구조 상태는 폭넓은 양이온 인식과 세포 외측 게이트의 폐쇄 기전을 연결합니다.
DOI: 10.1038/s41594-023-01017-4
16 · OCTN1 매개 수송과 암세포 증식에 대한 구조 및 기전적 통찰
Nature Communications · 게재·권호 날짜: 2026-09-14
저자: Binghong Xu, Shengjian Liang, Ziyu Wang, Xiaoyu Zhou, Liuying Wang, Qinqin Liang, Xiaoke Liu, Wei Guo, Sai Shi, Cheng Zhu, Sheng Ye, Zhiyong Lou, Yaxin Wang
OCTN1은 에르고티오네인 같은 대사물질과 여러 약물의 막 횡단 수송에 관여하며, 기능 이상은 암 관련 과정과도 연관됩니다. 저자들은 리간드가 없는 상태와 에르고티오네인이 결합한 상태의 인간 OCTN1 극저온 전자현미경 구조를 규명해 기질 결합 부위를 찾고, 나트륨 의존성 수송에 필요한 구조 변화를 분석했습니다. 구조 기반 가상 스크리닝을 통해 이 수송체를 억제하는 메벤다졸을 찾아냈고, 관련 실험에서는 자궁경부암 및 폐암 세포의 증식 억제가 관찰됐습니다. 기질 인식 기전을 후보 약물 탐색과 연결해 이 수송체를 표적으로 삼을 근거를 제시합니다. 그러나 세포 증식 결과만으로 환자의 치료 효과를 입증할 수는 없습니다. 약물 효과에 다른 표적이 기여하는 정도와 생체 내 실제 작용도 더 구분해 살펴봐야 합니다.
주요 내용 · OCTN1 구조는 에르고티오네인 인식 방식을 밝히고, 수송 억제와 암세포 증식의 연관성을 탐구할 출발점을 제공합니다.
DOI: 10.1038/s41467-026-77727-2
기타 문헌 (3편)
17 · 심장 섬유화 치료를 위한 비정형 G 단백질 결합 수용체 신호전달 경로 표적화
Science · 게재·권호 날짜: 2026-09-24
저자: Hao Zhang, Rabindra V. Shivnaraine, Lu Ren, Phung N. Thai, Remi Janicot, Wenjuan Zhu, Rihua Huang, Dirk H. Siepe, Chengyi Tu, Wenqiang Liu, Marcin Maziarz, Jonathan C. Deutsch, Yu Liu, Chun Liu, Danielle H. Shin, Hyeonyu Kim, Mark Chandy, Marian Kalocsay, Nipavan Chiamvimonvat, Mikel Garcia-Marcos, Brian K. Kobilka, Joseph C. Wu
연구진은 인간 유도만능줄기세포 유래 심장 세포를 기반으로 약물 스크리닝 플랫폼을 만들고, 일차 배양 섬유아세포와 3차원 심장 조직, 심부전 동물 모델에서 후보물질을 검증했습니다. 스크리닝으로 찾은 CGS15943은 섬유아세포 활성화와 섬유화 관련 발현을 억제했습니다. 기전 분석에서는 아데노신 수용체마다 정형적인 Gα 결합 방식은 달라도, 모두 Gβγ를 거쳐 PI3K–AKT 및 YAP 신호로 이어지는 섬유화 촉진 경로에 합류할 수 있음을 보였습니다. 여러 수용체를 함께 차단하는 방법은 단일 아형 표적보다 효과가 커, 기존 아형별 연구 결과가 일치하지 않았던 이유를 설명해 줍니다. 이 공통 신호축은 잠재적 표적이 될 수 있지만, 세포와 생쥐에서의 개선이 사람에서의 항섬유화 효과를 입증한 것은 아닙니다.
주요 내용 · 여러 아데노신 수용체가 Gβγ를 통한 섬유화 촉진 신호로 모입니다. 이는 병용 차단 전략의 기전적 근거를 제공합니다.
DOI: 10.1126/science.aej5896
18 · 변화하는 약물 표적의 지형
Nature Reviews Drug Discovery · 게재·권호 날짜: 2026-09-21
저자: Liliana Halip, Sorin Avram, John P. Overington, Bissan Al-Lazikani, Ramona Curpan, Suman Sirimulla, Alexei Pushechnikov, Andrea Rosario Beccari, Nikolay Savchuck, Tudor I. Oprea
지난 25년간 유전학과 유전체학, 단백질체학, 데이터 기술은 신약 개발 방식을 바꿔 왔으며 치료 방식도 전통적인 저분자 화합물과 천연물 유래 물질을 넘어 점차 확장됐습니다. 이 리뷰는 약물 표적 지형의 변화를 정리하고 수치화해, 약물이 어떤 생체 분자를 통해 치료 효과를 내는지, 표적의 수와 종류가 어떻게 달라져 왔는지 살펴봅니다. 저자들은 1,702개 약물이 조절하는 생체 분자 686개를 정리하고, 새로운 치료 방식이 약물화 가능성의 경계를 어떻게 계속 바꾸는지 논의합니다. 이 수치는 리뷰에서 채택한 집계 체계를 반영할 뿐, 잠재적 표적 전체의 수를 뜻하지는 않습니다. 특정 질환의 치료 권고라기보다 표적 선정과 기술 발전 사이의 장기적인 관계를 이해하는 데 유용한 글입니다.
주요 내용 · 새로운 치료 방식과 오믹스 기술이 표적의 범위를 함께 넓히면서 약물화 가능성은 계속 변하는 개념이 됐습니다.
DOI: 10.1038/s41573-026-01530-3
19 · 건강과 질병에서의 레티노산
Signal Transduction and Targeted Therapy · 게재·권호 날짜: 2026-09-22
저자: Maria Teresa De Angelis, Vincenzo Dattilo, Niccolò Vono, Valentina Lise, Michela Reda, Carmela De Marco, Antonia Rizzuto, Francesco Trapasso, Giuseppe Viglietto, Gianluca Santamaria
레티노산은 비타민 A의 활성 대사산물로, 배아 발달과 성인 조직의 항상성, 다양한 질환 과정에 관여합니다. 이 리뷰는 여러 기관의 맥락에서 레티노산의 합성과 분해, 수용체 신호, 경로 간 상호작용을 다루며 상피 장벽의 완전성, 줄기세포, 면역, 대사 등의 기능을 살펴봅니다. 암에서 레티노산의 효과는 상황에 따라 달라 분화를 촉진할 수도 있고, 특정 유전적·미세환경 조건에서는 줄기세포성을 뒷받침할 수도 있다고 강조합니다. 오가노이드와 단일세포·공간 오믹스는 국소 반응과 세포 유형별 반응을 밝혀내고 있으며, 저자들은 이를 바탕으로 조직과 질병 단계에 따른 레티노산 상태의 틀을 제안합니다. 이는 환자군을 나누어 연구하는 데 도움이 될 수 있지만, 치료 용도의 확장은 내성, 약동학, 조직별 차이의 제약을 받습니다. 기존 성공 사례를 모든 질환에 그대로 적용할 수는 없습니다.
주요 내용 · 레티노산의 작용은 조직과 세포 상태, 미세환경에 따라 달라집니다. 정밀한 개입을 위해서는 이러한 차이를 파악해야 합니다.
DOI: 10.1038/s41392-026-03055-y