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표적지향적 신규 제초제의 개발(Target-based discovery of novel herbicides)

전문가 제언: □ 농약개발은 딜레마에 빠져있다. 농약시장은 의약품 시장의 100분에 1에 해당하며 더 빨리 성장하기가 힘들며 이미 효과가 좋고 가격 경쟁력이 있는 제품들은 시판되고 있는 상항이다. 다른 한편으로는 몇 년 내에 약제들의 특허권들이 끝날 것이며 기존농약에는 내성문제가 심각하며 사회적 환경적 압력이 이들의 사용을 제한하고 있다. 이미 많은 농약들이 환경에 잔류성 및 음식물에 축적 문제로 시장에서 제외되었다. 표적하는 해충의 개체 수에도 문제를 제기하고 있는데 제초제가 잡초를 제거함으로써 벌레들이 먹을 풀이 없어진다는 것이다. 그러나 이러한 부작용에도 불구하고 농약은 개발되어야 하며 새 농약들은 약효, 가격, 사용면에서 큰 진전은 물론 환경적응성이 있어야 할 것이다.　　　　　

□ 이러한 의미에서 전통적인 개발방식은 문제가 있다. 본문에서 과장되게 표현하였듯이 ‘뿌리고 기도하는’ 식으로 개발에는 한계가 있다. 또 종전의 온전한 생물에 대한 약효검사는 약의 공급에도 문제가 있는데 특히 이 생물체가 큰 것이라면 더욱 문제가 된다. 많은 약제가 필요하여 이 새로운 화합물 약제를 충분히 합성해야 하는 데에도 문제가 있어 많은 화합물들을 선별할 수 없는 원인이 된다. 최근에는 조합화학으로 합성의 효율이 크게 향상되었으나 약제의 양이 너무 적어 종래의 스크린 방법에는 사용할 수 없다. 세 번째 문제는 종래 방법이 새로운 전략을 개척하기 위한 상승작용을 이용하지 못하며 특히 점점 증가되는 ‘합리적’이고 기술집약적인 의약연구로부터의 결과를 이용하지 못한다는 것이다.

□ 앞으로의 농약개발은 선도화합물을 찾기 위하여 표적지향적인 방법으로 화합물들을 표적 단백질에 대하여 in vitro, high-through-put 스크린을 하여야 한다. 이를 위하여 적절한 표적단백질을 선택하여야 하며 또한 이 단백질들이 확인되어야 한다. 수년 내에 수백 개의 가능성이 있는 제초제 표적들이 존재하게 될 것이며 지금까지의 결과를 보건데 이 표적들의 유전자가 아직 약간 알려졌거나 전혀 알려지지 않은 단백질들을 encode 할 것이다. 그 후 이들 단백질의 정확한 역할이 밝혀지고 적절할 high-throughput assay가 개발되어 신 농약들이 개발될 것으로 생각된다.

저자: Lein, W; Bornke, F; Reindl, A; Ehrhardt, T; Stitt, M; Sonnewald, U
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