단백질 수명 조절 코드 알아내 효과 좋은 치료법 개발 기대
질병을 억제하거나 촉진하는 단백질의 수명을 결정하는 원리가 밝혀졌다.
KAIST(한국과학기술원)는 1일 '내외방송'에 보낸 자료에서 "이지민 의과학대학원 교수 연구팀이 미하일 사비스키 유럽분자생물학연구소 교수, 백성희 서울대학교 교수와 공동 연구를 통해 질환을 억제하고 촉진하는 단백질의 수명을 결정하는 단백질 '번역 후 조절' 코드를 규명했다"고 밝혔다.
'번역 후 조절(post-translational modification, 이하 PTM)'은 DNA가 mRNA(DNA 유전정보를 세포질 내 기관으로 전달하는 RNA)를 통해 작은 단백질(최종 단백질)로 합성되는 과정을 말한다.
연구팀은 'PTM-활성화 데그론(단백질 구성 요소)'과 'PTM-불활성화 데그론'으로 구분해 단백질 수명 조절과 관련성을 알아냈다.
PTM으로 데그론이 활성화됐다면 단백질 분해를 촉진했다는 것을, 불활성화 됐다면 단백질 분해를 억제해 축적이 일어났다는 것을 의미한다.
이 원리를 통해 만들어진 '데그론 코드'는 조절 가능한 아미노산 서열의 조합 개념으로 질병의 진행이나 억제에서 스위치 역할을 하는 수명 조절 코드다.
이 코드를 활용해 기존 치료제가 하지 못했던 신규 타깃(질병에 감염된 세포 등)을 정확하게 겨냥해 효과 좋은 치료법을 개발할 수 있을 것으로 보인다.
PTM으로 코드를 디지털화해서 미리 규명함으로써 그동안 단백질 마지막 단계를 조절하는 유비퀴틴 신호(단백질 분해 전 일어나는 화학 변화)에만 집중했던 것을 변경하자고 연구팀은 제안했다.
이 교수는 "새롭게 제시한 PTM-활성화 또는 PTM-불활성화 데그론 코드의 규격화는 기존 약에 반응하지 않거나 저항성이 생기는 단백질을 조절 가능한 다양한 질병의 진단과 의약품 개발로 발전시킬 수 있을 것"이라고 기대했다.
이 연구는 삼성미래기술육성사업 등의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지인 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 지난달 13일 출판됐다(논문명: Control of protein stability by post-translational modifications).
