'인슐린 혈당조절' 관여하는 단백질 규명(09.24)

최흥식·구승회 교수 "새로운 당뇨 치료제 개발 토대 마련"

 

 

박성민 기자 (sungmin8497@hellodd.com)

 

국내 연구진이 인슐린 혈당 조절에 관여하는 새로운 단백질을 발견했다.

최흥식 전남대 교수와 구승회 고려대 교수 공동 연구팀이 인슐린에 의한 혈당 조절에 관여하는 단백질의 새로운 기능을 발견하고 그 조절 기전을 규명했다고 24일 밝혔다.

인슐린은 혈액 내 포도당을 글리코겐 형태로 저장하거나, 간의 당신생합성을 억제함으로써 체내 당 균형을 유지하는 호르몬이다.

인슐린 분비에 이상이 생겨 포도당이 적절히 제거 혹은 저장되지 못하고 소변으로 배설되는 병인 당뇨는 각종 합병증을 일으키는 심각한 대사질환이다.

인슐린은 간에서 당신생합성에 필요한 효소인 지식스피에이즈(G6Pase)와  펩시케이(PEPCK)의 유전자 발현을 조절하는 폭소1 단백질을 억제함으로써 당 농도를 조절한다고 알려져 있으나 더 자세한 메커니즘은 알려지지 않았다. 

▲본 연구를 통한 섭식상태에서의 스마일에 의한 새로운 당 조절 메커니즘.<사진=연구팀 제공>

연구팀은 음식을 끊었다가 먹인 쥐에게서 인슐린 분비가 증가하자 스마일(SMILE)이라는 단백질의 유전자 발현이 증가하는 것을 확인했다.

반면, 당을 증가시키는 효소인 지식스피에이즈(G6Pase)와 펩시케이(PEPCK)의 유전자 발현이 스마일에 의해 현저히 감소하는 사실을 밝혔다.

간세포주나 쥐의 간으로부터 분리한 1차 배양세포에서도 같은 결과를 확인할 수 있었다. 유전적으로 인슐린 수용체가 손상된 쥐 혹은 비만 모델 쥐에서는 스마일 단백질이 증가되지 않아 당 합성이 억제되지 못하고 혈당이 높아지는 사실을 규명했다.

섭식 활동 후 분비된 인슐린에 의해 발현된 스마일 단백질이 당을 생성하는 효소의 유전자 발현을 억제해 당 농도를 조절한다는 새로운 메커니즘을 밝혀냈다. 스마일 단백질을 제어할 수 있는 물질을 개발한다면 새로운 당 조절·치료제 개발에 응용할 수 있을 것으로 보인다.

최흥식 교수는 "이번 연구 결과를 통해 인슐린의 당 조절에 대한 새로운 기전을 규명함으로써 인슐린의 기능과 관련된 기초 지식을 제공하고 향후 새로운 당뇨병 치료제 개발에 중요한 토대를 마련했다"고 연구 의의를 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 '다이어비티즈'(Diabetes) 온라인판에 4일자로 게재됐다.