생명연, 초파리로부터 새로운 타깃 유전자 'tribbles/TRB3' 발견
유권 박사 "비만성 당뇨 등 만성 대사질환 치료제 개발 새로운 표적 활용"

고지방식이 급여에 따른 중성지방, 포도당 농도 및 인슐린 변화.<자료=생명연 제공>
고지방식이 급여에 따른 중성지방, 포도당 농도 및 인슐린 변화.<자료=생명연 제공>
국내 연구진이 초파리 질환모델시스템을 통해 비만성 당뇨를 일으키는 유전자를 발견했다. 

한국생명공학연구원(원장 장규태)은 유권·이규선 박사 연구팀이 성인 당뇨병이라 불리는 비만성 당뇨의 원인유전자 'tribbles/TRB3'을 발견했다고 4일 밝혔다. 

비만은 체지방이 몸에 비정상적으로 축적된 상태로, 지방세포의 크기와 세포수가 증가하게 되면 지방조직에서 생성되는 각종 대사산물과 내분비호르몬, 염증 유도인자 등도 늘어난다. 

이로 인해 근육과 간 등 다양한 조직에서 인슐린 저항성, 포도당 흡수 및 대사 이상이 생겨 비만성 당뇨(제2형 당뇨)가 발생하게 된다. 

고지방식에서 배양된 비만성 당뇨 초파리 모델.<자료=생명연 제공>
고지방식에서 배양된 비만성 당뇨 초파리 모델.<자료=생명연 제공>
연구팀은 초파리를 배양한 뒤 체중 증가, 고지혈, 고혈당, 인슐린 저항성 등 대표적인 당뇨 표현형을 모사한 모델을 제작했다. 

실험을 통해 비만성 당뇨 초파리 모델의 지방조직에서 포유류 유전자 'TGF-β'(면역반응에 관여하는 물질)에 해당하는 초파리 유전자의 발현이 비정상적으로 증가함을 알아냈다. 또 비만 쥐 모델에서는 초파리와 같이 지방조직의 TGF-β 발현량이 많아지는 것을 관찰했다.  

TGF-β(transforming growth factor-beta) 유전자는 세포 증식을 억제해 세포자살을 유도하고 면역반응에 관여한다고 알려져 있다.

특히 연구팀은 비만성 당뇨 모델에서 지방조직에서 발현이 증가한 TGF-β/gbb 단백질이 tribbles/TRB3 유전자의 발현을 직접적으로 유도하는 것을 최초로 발견했다. 

tribbles/TRB3는 인슐린의 신호전달 경로의 활성을 억제하는 저해단백질로, 연구팀은 지방조직과 간세포에서 tribbles/TRB3 유전자가 인슐린 신호전달체계를 차단하고 혈당을 증가시키는 것을 알아냈다. 

유권 박사는 "최근 분자유전학 분야에서 초파리가 질환 모델로 주목받고 있다. 이번 연구에서 '비만성 당뇨 초파리 모델'을 확립했다"며 "이 모델은 향후 당뇨의 정확한 원인과 병인 기전을 밝히는 데 폭넓게 활용될 것으로 기대한다"고 밝혔다. 

이번 연구결과는 국제 학술지 '사이언티픽 리포츠'(Scientific Reports) 3일자(현지시각) 온라인판에 실렸다.[헬로디디·대덕넷]

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