최장현 교수 연구팀, 'Thrap3' 발굴...새 당뇨병 치료제 개발 기대
국내 연구진이 당뇨병 유발에 관여하는 유전자를 조절하는 단백질을 발굴해냈다. 향후 당뇨병 치료제 개발을 위한 새로운 표적단백질이 될 수 있을 것으로 기대된다.
울산과학기술대 생명과학과 최장현 교수 연구팀이 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 신진연구자지원사업의 지원으로 수행됐고, 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지(Genes & Development) 온라인판 10월 14일자에 게재됐다.
연구팀에 따르면 지방세포에서 지방분화를 담당하는 피피에이알 감마(PPARγ)는 단백질을 활성화시키는 물질이며, 당뇨치료제로 사용될 만큼 항 당뇨효과에 중요한 단백질로 잘 알려져 있다. 또 최근 피피에이알 감마의 인산화가 당뇨발병의 중요 인자로 보고됐지만 그 구체적인 분자기전은 규명되지 않았다.
연구팀은 피피에이알 감마의 인산화에 의해 당뇨 유발 유전자들의 발현이 증가하는 핵심기전을 확인했고, 그 분자기전 중심에 'Thrap3'라는 단백질이 핵심역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.
향후 인산화된 피피에이알 감마와 Thrap3간의 결합을 방해하는 항 당뇨 물질을 발굴하려는 후속 연구로 이어질 것으로 기대된다.
최장현 교수는 "Thrap3가 인산화된 피피에이알 감마에 결합해 인산화에 의해 조절되는 당뇨 발병 유전자들의 전사를 촉진함으로써 당뇨를 유발한다"며 "실제 당뇨 생쥐모델에서 Thrap3의 발현을 억제하면 혈당이 감소되고 당뇨 유발 유전자의 전사가 억제됨을 확인했다"고 설명했다.
또 "피피에이알 감마의 활성을 조절하는 방식의 기존 물질의 부작용을 극복할 새로운 항 당뇨 치료제 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것"이라고 기대했다.
최 교수는 "피피에이알 감마의 생리적 리간드(ligand)는 지금 현재 연구중에 있으며, 합성 리간드로 밝혀진 물질은 thiazolidinedione(TZD) 계열 항 당뇨 치료제이지만 최근 들어 TZD 약물들의 부작용이 널리 알려지면서 그 사용이 줄고 있는 실정"이라고 설명했다.
또 "어떤 분자 기전을 통해 인산화된 피피에이알 감마가 당뇨 발병의 핵심 유전자들을 조절하는지에 대해서는 알려져 있지 못했는데, 이번 연구는 피피에이알 감마의 인산화를 통한 당뇨 발병의 핵심 기전이 Thrap3라는 새로운 단백질을 매개해 일어난다는 새로운 사실을 밝혀낸 것"이라고 강조했다.
최 교수는 "인산화된 피피에이알 감마와 Thrap3의 결합을 방해하는 물질을 개발한다면 인산화에 의한 유전자의 이상 발현이 억제될 것이고, 이를 통해 당뇨를 치료할 수 있게 되는 것"이라고 말했다.
특히 "새롭게 개발된 물질은 피피에이알 감마의 활성을 조절하는 물질이 아니기 때문에 지금까지 알려진 TZD 약물의 부작용 가능성이 줄어들게 된다"며 "부작용이 적은 새로운 항 당뇨 치료제 개발을 이뤄내는데 중요한 기초 자료로 활용될 수 있다"고 강조했다.
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* 피피에이알 감마(PPARγ) |
