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DGIST, 퇴행성 뇌 질환 만드는 '단백질 엉김 현상' 규명

이성배·황대희 교수팀 美 연구팀과 공동연구···폴리글루타민 독성 단백질 구조적 특징 밝혀
폴리글루타민 독성단백질 구조적 특징을 밝힌 황대희 교수(좌)와 이성배 교수(우). <사진=DGIST 제공>폴리글루타민 독성단백질 구조적 특징을 밝힌 황대희 교수(좌)와 이성배 교수(우). <사진=DGIST 제공>

DGIST(대구경북과학기술원)는 이성배, 황대희 DGIST 교수팀이 美 하워드휴스의학연구소 연구팀과 공동 연구를 통해 뇌 질환에 영향을 미치는 현상을 규명했다고 3일 밝혔다.

그동안 퇴행성 뇌 질환 연구는 주로 질병으로 세포가 사멸되는 과정에 초점을 맞췄다. 하지만 이번 연구는 뇌 질환이 생기기 전 독성단백질이 어떻게 관여하는지 자세히 밝혀냄으로써 질환 초기에 회복 가능성을 제시했다는 평가다.

연구팀은 폴리글루타민 독성단백질의 코일드코일 구조가 다른 단백질의 코일드코일 구조에 비정상적으로 결합하는 특징을 발견했다. 코일드 코일(Coiled coil) 현상은 단백질이 코일과 같이 엉기는 모습을 띄고 있어 붙여진 이름이다.

독성단백질 코일드 코일 구조는 신경 입력을 받아 세포체로 전달하는 기능을 맡는 'Foxo 단백질'과 결합해 초기 신경병증을 일으킨다는 것을 규명했다. 이번 연구를 바탕으로 추가 규명이 이뤄지면 향후 뇌 질환 예방 연구에 속도가 붙을 것으로 예상된다.

이성배 뇌·인지과학전공 교수는 "퇴행성 뇌 질환을 일으키는 독성단백질의 코일드 코일 구조가 다른 단백질의 코일드 코일 구조와 엉기는 현상이 초기 신경병 발병에 중요한 요인이란 점이 연구의 핵심"이라며 "연구를 바탕으로 향후 코일드코일 구조 기반 엉김 현상만을 겨냥한 치료제를 개발한다면 퇴행성 뇌 질환이 발병한 초기에 병증을 완화할 수 있는 효율적 치료가 이뤄질 것으로 기대한다"고 전했다.

한편 이번 연구에는 권민지, 한명훈 뇌·인지과학전공 석·박사통합과정 학생이 공동 제1 저자로 참여했다. 이번 논문은 영국 우수논문 검색시스템인 'Faculty of 1000 Prime'에 우수 논문으로 추천됐다.  

독성단백질과 Foxo단백질 코일드코일 구조의 엉김현상 모식도. <사진=DGIST 제공>독성단백질과 Foxo단백질 코일드코일 구조의 엉김현상 모식도. <사진=DGIST 제공>
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