국내 연구진, 난치성 질환 일으키는 '단백질 응집현상' 새 원인 규명

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구진이 치매나 당뇨 등 난치성 질환을 유발하는 단백질 응집현상의 새로운 원인을 밝혀냈다. 단백질 응집성향에 대한 정확히 예측으로 신약개발 등 후속 연구에 실마리를 제공할 것으로 기대된다.

함시현 숙명여대 교수

16일 미래창조과학부에 따르면 함시현 숙명여대 화학과 교수팀은 단백질과 물의 상호작용을 구현하는 기술을 독자 개발, 생체 내 질환 단백질의 응집현상을 정확히 예측할 수 있음을 입증했다. 생체 내에서 질병으로 이어질 수 있는 단백질의 응집을 분자수준에서 제어할 수 있는 방법을 제시한 것이다.

단백질이 비정상적으로 축적돼 응집체를 형성하면 독성을 띨 수 있다. 독성 응집체는 주변 세포들의 기능장애와 세포사멸을 초래해 퇴행성 신경질환은 물론 제2형 당뇨와 암 등의 질환으로 이어질 수 있다. 차세대 의약품인 단백질 신약개발에서도 단백질 독성 응집물의 형성이 장애가 된다.

연구팀은 이에 대해 물이 우리 몸에서 가장 많은 부분을 차지한다는 점에 착안해 물과의 상호작용이 단백질 응집성향을 결정하는 주요 요인임을 규명했다. 단백질을 구성하는 아미노산 서열 등에만 초점을 맞춰온 기존 연구에 새로운 지평을 제공한 것으로 평가받는다.

연구팀은 단백질 주변의 물의 구조와 분포를 정확히 예측할 수 있어 어떤 단백질이 왜 얼마나 응집하는지를 ‘90% 정확도’로 예측할 수 있다고 설명했다. 함 교수는 “단백질 응집이 문제가 되는 단백질 신약개발 관련해 대규모 제약회사의 관심을 받고 있다”고 밝혔다.

이번 연구는 미래부와 한국연구재단의 ‘중견연구자지원사업’(핵심) 지원으로 수행됐다. 연구 논문은 화학분야 국제학술지 ‘앙게반테 케미’지의 4월호 표지논문으로 선정됐다.

△화학분야 국제학술지 ‘앙게반테 케미’지의 4월호 표지. 응집하는 질환 단백질(왼쪽)과 응집하지 않는 단백질(오른쪽)을 결정하는 인자는 단백질과 물과의 상호작용이라는 함시현 숙명여대 교수 연구팀의 논문 내용을 강조한 그림. 미래창조과학부 제공