퇴행성 시신경질환 신약개발 '속도'

국내 연구진, 초파리서 망막색소변성증 발병기전 '다이하드4' 규명

▲ '다이하드4'의 기능상실에 의해 로돕신(녹색)의 세포질 내 축적이 완화됨과 함께 로돕신을 포함한 리소좀(적색)의 수가 증가하고 있음을 알 수 있다.

국내 연구진이 시각정보를 전달하는데 핵심적인 역할을 하는 로돕신의 재생과 분해를 조절하는 단백질의 정체를 밝혀, 망막색소변성증 등 퇴행성 시신경 질환의 발병기전 연구에 기여할 것으로 기대된다.

제주대학교 이종우 교수 연구팀 교육부와 한국연구재단이 추진하는 일반연구자지원사업으로 연구를 진행, 초파리의 시신경에서 로돕신 리사이클링이 원활히 일어나도록 도와주는 새로운 유전자, 다이하드4를 밝혀냈다.

이번 연구결과는 분자유전학 및 유전체학 분야 학술지 플로스 제네틱스(PLoS Genetics) 6월 6일자 온라인 판에 게재됐다.

연구팀은 시신경세포 내에 로돕신이 축적돼 겹눈구조가 망가진 초파리에서 다이하드4가 만들어지지 않도록 하면 시신경세포 사멸이 지연되는 것을 발견했다. 시신경 세포막에 있는 로돕신은 빛에 의해 활성화된 후 재빠르게 다시 활성이 억제돼야 명암을 잘 구분할 수 있다. 때문에 역할을 다한 로돕신은 세포내로 흡입되면서 만들어지는 주머니인 엔도좀에 머물다가 재생과정을 통해 원래 있던 세포막으로 돌아가거나 세포내 쓰레기 처리장인 리소좀으로 이동해 분해된다.

이러한 순환과정이 원활하지 못하면 엔도좀에 로돕신이 쌓이게 되고 세포에 부담을 주어 세포사멸로 이어지게 된다.

실제 다이하드4가 만들어지지 않으면 로돕신이 축적되는 장소인 후기 엔도좀이 크게 감소하고 리소좀이 증가할 뿐만 아니라 리소좀으로의 로돕신 수송이 촉진되어 로돕신의 엔도좀 내 축적이 해소되는 것으로 나타났다.

이종우 교수는 “G-단백질의 프로토타입 시스템을 이용한 이번 연구결과로 G-단백질 결합 수용체의 비정상적인 활성억제 과정으로 야기되는 퇴행성 신경질환과 관련한 신약개발의 새로운 타겟을 제공할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

권은남 기자