[스마트경제=복현명 기자] 김양희 세종대학교 바이오융합공학 전공 교수 연구팀이 자가포식을 활용해 알츠하이머 발병과정에서의 중요한 기전을 규명했다.
이번 연구는 미국 캘리포니아 샌디에이고 대학 Stuart Lipton 교수 연구팀과 공동으로 진행됐다. Stuart Lipton 교수는 일산화질소에 의한 단백질 기능 조절 분야의 대가이다. 대부분의 연구는 김 교수 연구팀이 수행했으며 미국 연구팀은 환자의 뇌 조직 분석을 맡았다.
연구 결과는 국제 학술지 Nature의 자매지인 ‘Cell Death & Differentiation’에 4월 24일 게재됐다. 논문 제목은 ‘S-Nitrosylation of cathepsin B affects autophagic flux and accumulation of protein aggregates in neurodegenerative disorders’이다.
김 교수 연구팀은 퇴행성 뇌질환에서 라이소좀 내 중요 단백질 분해효소 중 하나인 cathepsin B의 조절이 중요함을 증명했다.
라이소좀은 제거돼야 할 단백질이나 세포 내 소기관을 분해해 재활용될 수 있도록 하는 소기관이다. 퇴행성 뇌질환에서는 뇌조직과 신경세포에 단백질 응집체 축적이 나타나며 자가포식작용이 발병 기전에 중요하게 관여하고 있다고 알려져 있다.
연구팀은 라이소좀 내 대표적 분해효소인 cathepsin B 단백질이 신호물질인 일산화질소에 의해 변형되면 효소 활성이 감소됨을 발견했다. 이후 자가포식작용이 멈추고 단백질 응집체 등이 축적되는 모습이 나타났으며 신경세포의 사멸이 유도됨을 제시했다.
특히 알츠하이머병 환자와 마우스 모델의 뇌 조직에서 cathepsin B의 일산화질소 변형이 증가돼 효소 활성도 감소돼 있음을 확인했다. 퇴행성 뇌질환에서 라이소좀의 기능이 중요하고 cathepsin B와 라이소좀이 치료제 타겟이 될 수 있다는 가능성도 제기했다.
김양희 세종대 바이오융합공학 전공 교수는 “cathepsin B와 라이소좀 기능이 알츠하이머병의 뇌에서 어떻게 조절되는지 연구를 통해 밝혔다. 이번 연구가 치매 정복의 새로운 길을 제시할 수 있기를 바란다”라고 말했다.
복현명 기자 hmbok@dailysmart.co.kr
