국내 연구진, '단백질 복합체 품질관리 기전' 세계 첫 규명...도레이 지원
국내 연구진, '단백질 복합체 품질관리 기전' 세계 첫 규명...도레이 지원
  • 이기종 기자
  • 승인 2020.07.29 19:57
  • 댓글 0
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이민재 교수팀 논문, 미국 국립과학원 회보 게재
건강한 세포와 질환 세포 내에서 프로테아좀 품질관리 기전 차이를 보여주는 연구결과 모식도. 일반 상황에서는 프로테아좀 재생 또는 분해가 응집소체를 매개해 활발히 일어나지만, 스트레스 조건에서는 이 기전이 제대로 작동하지 못해 병인단백질 축적, 나아가 다양한 질환을 유도할 수 있다.
건강한 세포와 질환 세포 내에서 프로테아좀 품질관리 기전 차이를 보여주는 연구결과 모식도. 일반 상황에서는 프로테아좀 재생 또는 분해가 응집소체를 매개해 활발히 일어나지만, 스트레스 조건에서는 이 기전이 제대로 작동하지 못해 병인단백질 축적, 나아가 다양한 질환을 유도할 수 있다.

국내 연구진이 세포 내 단백질 분해효소인 프로테아좀 품질관리 기전을 세계 최초로 밝혔다.

29일 한국도레이과학진흥재단은 이민재 서울대 의과대 교수 연구팀이 세포 내 단백질 분해 핵심효소인 프로테아좀의 품질관리 기전을 세계 최초로 규명했다고 발표했다. 한국도레이과학진흥재단은 이민재 교수팀의 연구를 지원했다.

연구는 29일(미국시간 28일) 세계적 학술지 미국 국립과학원 회보(PNAS)에 게재됐다. 제1 저자 최원훈 박사다.

연구팀은 손상되거나 불필요한 단백질을 제거해 세포 항상성을 유지하는 프로테아좀 관리 기전을 세계 최초로 규명했다. 병인성 단백질 축적으로 비롯되는 질병 치료의 새 해법을 제시했다는 평가를 받았다.

프로테아좀은 활성이 저하되면 응집소체(aggresome) 내로 이동한다. 이후 활성이 복원되지 않으면 프로테아좀은 자가포식으로 분해된다. 연구팀은 프로테아좀이 활성을 재획득하면 응집소체에서 세포질로 빠져나와 재활용되는 일련의 단백질 품질관리 기전을 밝혀냈다.

연구팀은 "프로테아좀 항상성 유지 기전을 바탕으로 다양한 병인성 단백질 축적이 원인인 질병에 대해 프로테아좀의 유비퀴틴화, 응집소체로 이동경로, 자가포식 약리적 조절 등을 매개한 치료 대안을 제시할 수 있을 것"이라고 말했다.

일반적으로 노화, 유전적 변이 등으로 쓰레기 단백질이 쌓이면 세포 손상이 일어나 암, 퇴행성 뇌질환, 심장질환 등을 유발한다. 세포 내 단백질 수명이 다하거나 변이가 발생하면 유비퀴틴이라는 단백질을 매개로 선택적 분해하는 유비퀴틴-프로테아좀 시스템과 세포 내 단백질을 스스로 잡아먹는 자가포식 시스템이 작동하는 것으로 알려져 있다. 유비퀴틴은 비정상 단백질에 붙는 일종의 표식으로 이 단백질은 제 기능을 못하니 빨리 제거하라는 정보를 담고 있다.

지난 2018년 출범한 한국도레이과학진흥재단은 이제껏 4명의 과학기술상 수상자와 총 8팀에 연구기금을 지원하고 있다. 10월 제3회 과학기술상 및 연구기금을 시상한다.

이민재 서울대 의과대 교수

 



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