치매 등 난치성 노인질환 예방 가능성 찾았다(06.02)

국내 연구진, '아밀로이드 섬유화' 억제 방법 발견

"퇴행성 질환 예방·치료제 가능성 제시" 평가

▲ 쿠커비투[7]릴과 단백질의 상호작용에 따른 아밀로이드성 단백질들의 섬유화 진행 억제 모식도. ⓒ 2014 HelloDD.com

알츠하이머병, 파킨슨병 등 퇴행성 노인질환을 억제하는 방법이 국내 연구진에 의해 발견됐다. 치료를 넘어 예방 가능성까지 제시해 높은 관심을 받고 있다.

IBS(기초과학연구원. 원장대행 신희섭)는 복잡계자기조립연구단(단장 김기문)이 김준곤 포스텍 화학과 교수팀과 공동으로 노인성 질환을 일으키는 원인 중 하나인 '아밀로이드(amyloid) 섬유화'를 억제하는 방법을 찾았다고 2일 밝혔다.

'아밀로이드 섬유화'는 몸속에서 다양한 기능을 수행하는 단백질이 특정한 생리적 작용을 통해 커다란 덩어리(응집체)를 형성하는 현상이다. 이 덩어리가 체내의 정상 세포들을 망가뜨려서 비정상적인 상태로 만든다.

알츠하이머병, 파킨슨병을 비롯해 이형당뇨병 등이 아밀로이드 섬유화로 발현하는 대표 질환이다. 흔히 광우병이라고 불리는 '해면양뇌증' 역시 아밀로이드 섬유화가 원인이다.

연구진은 아밀로이드성 단백질에 있는 페닐알라닌 잔기(residue. 중합 상태 유기화합물의 최소단위)가 단백질 응집에 매우 결정적인 역할을 한다는 데 착안, 단백질 특정 부분에 결합하는 복합체를 이용해 비정상적인 상호작용을 억제하는 방법을 연구했다.

페닐알라닌 잔기와 쿠커비투[7]릴이 서로 결합해 안정적인 복합체를 형성하고, 이때 쿠커비투[7]릴의 거대한 크기가 단백질의 자가조립에 필요한 구조적 배열을 방해할 수 있다는 사실을 확인했다.

특히 단백질 간 상호작용보다 억제물인 쿠커비투[7]릴이 단백질과 상호작용을 유도하는 속도가 더 빨라 아밀로이드 섬유화를 지연시킬 수 있다는 사실도 연구를 통해 밝혀냈다.

김준곤 교수는 "인간 평균수명의 연장으로 각종 퇴행성 질환들이 사회적 문제로 대두되어 왔으나 관련 연구와 치료제 개발은 상대적으로 부족했다"면서 "향후 아밀로이드 단백질의 섬유화와 관련된 퇴행성 질환의 화학적 작용과정을 이해하고, 치료제 개발의 초석을 다지는 연구가 될 것"이라고 의미를 부여했다.

연구결과는 화학분야 학술지인 5월 18일 '안게반테 케미'(Angewandte chemie) 온라인에 소개됐고, 연구성과의 우수성을 인정받아 오프라인 표지논문으로 선정됐다. 이홍희, 최태수 포스텍 화학과 박사과정생들이 제1저자로 이름을 올렸고, 김기문 단장과 김준곤 교수가 교신저자로 등록됐다.