이창욱 교수(좌측) 과 박주미 연구원(우측)이 단백질 결정체 실험을 하고 있다

(울산=포커스데일리) 세포 속에 노폐물 청소를 돕는 물질을 선택하는 원리가 밝혀져 주목받고 있다.

UNIST(총장 정무영) 생명과학부의 이창욱 교수팀은 GIST(총장 김기선) 생명과학부의 전영수 교수팀과 공동으로, '자가포식이 단백질의 4차 구조(protein quaternary structure)를 통해 조절된다'는 사실을 규명했다.

어떤 물질을 분해할지 선택하고 리소좀으로 옮기는 데 단백질 복합체의 구조가 큰 역할을 하고 있었던 것이다. 향후 자가포식 관련 질환 연구에 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다.

자가포식은 세포가 항상 일정한 상태를 유지해 생존하기 위한 작용이다. 이 작용에 문제가 생기면 파킨슨병이나 치매 같은 퇴행성 신경질환, 염증성 소화기질환, 암, 노화 등이 발생할 수 있다.

이번 연구에서는 단백질 결정을 이용한 'X-선 결정법'과 'X-선 소각 산란 분석법'을 이용해 Vac8 단백질이 결합하는 단백질에 따라 4차 구조가 달라진다는 사실을 밝혀냈다. 달라진 구조에 따라 자가포식의 유형도 결정됐다.

연구팀은 효모를 이용해 Atg13 단백질 결합에 관여하는 아미노산 돌연변이를 유도해 검증도 진행했다. 실험 결과 Atg13 결합 구조에 문제가 생기자 PMN 자가포식은 나타났지만, Cvt 관련 반응은 나타나지 않았다. 단백질 4차 구조에 이상이 나타나면 특정 자가포식이 일어나지 않음을 입증한 것이다.

이창욱 교수는 "이 연구는 하나의 단백질이 어떻게 다양한 자가포식에 관여하면서 다른 기능을 보여주는지 파악한 것"이라며 "단백질 4차 구조를 이용해 자가포식 관련 질환의 치료법을 찾는 연구에 새로운 방향을 제시할 것"이라고 설명했다.

이번 연구는 의학과 세포 생물학 분야 세계 최고 학술지인 '오토파지 (Autophagy;)'에 9월 12일자로 게재됐다.

노병일 기자  press@ifocus.kr

<저작권자 © 포커스데일리, 무단 전재 및 재배포 금지>