노화 방지하는 항산화단백질 기능 밝혀

작성자
생명과학연구원
작성일
2010-02-25 00:00
조회
88
노화 방지하는 항산화단백질 기능 밝혀
국가과학자 이서구 교수팀, Cell誌 게재
2010년 02월 22일(월)

노화, 당뇨, 암, 뇌질환 등의 유발을 억제하는 항산화 단백질의 조절 매커니즘이 국내 연구진에 의해 규명되었다.

▲ 국가과학자 이서구 이화여자대학교 생명약학부 석좌교수 
교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)은 국가과학자 이서구 이화여자대학교 생명약학부 석좌교수 연구팀이 ‘퍼옥시레독신’의 세포 내 국지적 활성조절 메커니즘을 규명했다고 21일 밝혔다.

인체 내 활성산소는 노화, 당뇨, 암, 뇌질환 등 현대인의 질병을 유발·촉진하는 역할을 한다. 퍼옥시레독신은(Prx) 이 활성산소를 제거하는 항산화 단백질로, 이서구 교수가 1988년 세계 최초로 발견한 바 있다.

이번 연구는 국지적 활성산소 증가에 대한 분자적 메커니즘을 밝히고 명쾌한 해답을 제시했다는 점에서 의의가 크다.

연구팀은 항산화단백질인 퍼옥시레독신이 세포 내 활성산소를 제거하여 농도를 조절한다는 사실을 밝혀냈는데, 성장호르몬과 사이토카인으로 세포를 자극할 때 세포막에 활성산소가 국소적으로 증가된다.

연구팀은 생화학적 방법과 분자영상학적 방법을 이용하여 퍼옥시레독신 항산화 단백질의 인산화로 인해 활성산소가 감소된다는 사실을 규명했다. 아울러 퍼옥시레독신의 기능 조절이 세포 내 신호전달 과정의 일시적인 단백질 인산화와 높은 연관성을 가진다는 사실도 발견했다.

▲ 퍼옥시레독신 I 인산화의 역할 모델 설명 

연구팀은 또한 퍼옥시레독신 결손 쥐를 이용한 실험을 통해 퍼옥시레독신이 피부상처 치유 과정에서 중요한 역할을 한다는 사실도 실증했다. 

아울러 생화학정 방법을 통해 세포막에 위치한 신호전달센터인 특정 지방 축적위치에서 활성산소 농도 조절이 이루어진다는 사실을 규명했으며, 공초점현미경을 이용해 세포 내 활성산소 축적이 일어나는 정확한 위치를 찾아냈다.

▲ 공초점현미경을 이용한 세포 내의 퍼옥시레독신 인산화 위치 분석 

이번 성과는 활성산소의 비정상적인 증가로 인해 유발·촉진되는 각종 질병의 치료를 위한 새로운 이론적 근거를 찾아냈다는 평가를 받는다.

이서구 교수는 “향후 노화, 암, 당뇨, 혈관제 질환 등 신호전달 결함으로 발생하는 질병을 치료할 수 있는 가능성을 열었다”고 의의를 밝혔다.

이번 연구는 이 교수의 주도 하에 이화여대 우현애 박사, 강동민 교수, 신동해 교수, 임선희 박사, 그리고 생명공학연구원 유대열 박사 등 국내 연구진 30명이 참여했으며, 교과부와 연구재단이 추진하는 ‘국가과학자지원사업'과 ‘노화제어기반기술개발사업(미래기반기술사업)’의 지원을 받아 진행되었다.

연구결과는 세계 최고 권위의 과학저널인 ‘셀(Cell)’誌에 19일 게재되었다.

임동욱 기자 | duim@kofac.or.kr

저작권자 2010.02.22 ⓒ ScienceTimes