입력2023.06.14. 오전 9:15

이영호 KBSI 책임연구원 연구진
 

한국기초과학지원연구원(KBSI) 연구진이 파킨슨병의 원인 물질이 만들어지는 원리를 새롭게 밝혔다. 이번 연구는 국제 학술지의 표지 논문으로 선정됐다. /한국기초과학지원연구원

국내 연구진이 파킨슨병을 일으키는 물질이 만들어지는 과정을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 파킨슨병의 조기 진단을 할 수 있는 기술의 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대를 모은다.

이영호 한국기초과학지원연구원(KBSI) 바이오융합연구부 책임연구원이 이끄는 연구진은 물과 기름 모두에 녹는 양친매성 물질이 파킨슨병을 일으키는 아밀로이드 피브릴의 형성에 중요한 역할을 한다고 14일 밝혔다. 이번 연구는 건국대·한국뇌연구원·한국과학기술연구원(KIST)·헝가리대와 공동으로 진행됐다.

뇌에 있는 단백질인 알파시누클레인은 스트레스, 노화로 인해 응집체를 만든다. 아밀로이드 피브릴이라고 불리는 이 응집체는 잘 녹지 않아 뇌 속에서 계속 축적돼 신경세포를 손상시키고 뇌 기능이 떨어지게 해 퇴행성 뇌 질환의 원인으로 지목받고 있다. 퇴행성 뇌 질환을 극복하기 위한 단백질 응집체 연구가 전 세계적으로 이뤄지고 있지만, 응집체가 만들어지는 원인은 여전히 밝혀지지 않고 있다.

KBSI 연구진은 아르기닌-스테로이드 구조의 양친매성 물질을 개발해 단백질 응집체 연구에 활용했다. 양친매성 물질은 잘 섞이지 않는 물과 기름에 모두 섞일 수 있는 특징이 있다.

알파시누클레인을 만드는 신경세포에 양친매성 물질을 처리한 이후 아밀로이드 피브릴 형성 과정을 관찰했다. 확인 결과 음전하를 띠는 알파시누클레인이 양전하를 띠는 부분과 결합하면서 농축되는 현상이 확인됐다. 또 농축된 알파시누클레인은 빠른 속도로 아밀로이드 피브릴로 변하는 것으로 나타났다.

연구진은 인체에서 양친매성 물질이 아밀로이드 피브릴의 형성을 촉진한다고 분석했다. 양친매성 물질은 알츠하이머병을 유발하는 아밀로이드 베타와 타우 단백질보다 아밀로이드 피브릴에 큰 영향을 미치는 만큼 파킨슨병의 조기 진단 기술 개발에 활용할 수 있을 것으로 기대를 받는다.

이 책임연구원은 “아밀로이드 피브릴 형성의 핵심인 용해도 저하 원리를 규명해 파킨슨병의 조기 진단과 저해제 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대된다”며 “알츠하이머병, 뤼게릭병, 이형당뇨병과 같은 단백질 응집 유래 퇴행성 질환 연구에도 응용할 수 있고 우주 단백질 과학 같은 분야에도 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 ‘나노스케일’에 이달 7일 표지 논문으로 소개됐다.

참고자료

Nanoscale, DOI: https://doi.org/10.1039/D3NR01468A
 

이번 연구에 참여한 연구진. 왼쪽부터 린유시 한국기초과학지원연구원(KBSI) 박사후연구원, 박소현 건국대 학생연구원, 이영호 KBSI 책임연구원. /한국기초과학지원연구원
 

이병철 기자 alwaysame@chosunbiz.com