Indolizino[3,2-c]quinoline 골격 화합물을 이용한 생체 기반 바이오 센서 개발에 대한 연구 및 광역학 치료제에 대한 초기 연구

Abstract

살아있는 세포 내의 생명활동을 관찰하기 위해서 형광 센서를 통한 세포 이미징 방법은 강력한 도구로써 각광받아 왔다. 이는 비침습적인 방식으로써 세포에 영향이 적다는 장점을 가지고 있기 때문이다. 이러한 점을 바탕으로 본 연구에서는 형광 현미경을 이용해 새로운 폴리헤테로사이클 골격인 Indolizino[3,2-c] quino-line (IQ) 화합물들이 살아 있는 세포내에서 가지는 바이오 센서로써의 특징들을 규명하고자 하였다. IQ 화합물은 washing과정 없이도 살아있는 세포 안에서 바이오 센서로 작용할 수 있으며 치환기 효과에 따라서 인지하는 DNA나 RNA와 같은 생체 타겟이 바뀔 뿐만 아니라 더 나아가 세포핵, 핵소체, 미토콘드리아 그리고 리소좀과 같은 세포 소기관에 대한 특이적인 형광단으로도 응용될 수 있음을 관찰하였다. 또한 이러한 화합물들은 좋은 세포막 투과성, 높은 광안전성 그리고 적은 세포 독성을 보였다. 특히 큰 stoke shift로 인해 살아있는 세포 안에서 다른 DNA probe와 상보적인 염색이 가능한 화합물 IQ36을 도출하였다. 이와 같은 IQ 화합물들은 살아있는 세포에서 다양한 세포활동들을 밝혀낼 중요한 도구로써 응용될 수 있을 것이라 기대된다. 또한 본 연구에서는 Indolizino[3,2-c]quinoline 화합물이 가지는 광역학적 활성에 대해 연구 하였다. IQ 화합물들 중 빛에 반응하여 활성 산소종의 형성을 통해 항암 활성을 가지는 화합물들을 도출하였고 특히 IQ18 화합물의 경우, 미토콘드리아에서 나타나는 형광을 통해 분자내 표적 위치를 확인하였다. 이 후에는 미토콘드리아의 apoptosis에 관한 추가적인 기전연구를 통하여 새로운 광감각제 개발에 기여할 것으로 기대된다.