KAIST 연구팀 '예쁜꼬마선충에서 새로운 항노화 단백질 찾았다'
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KAIST 연구팀 '예쁜꼬마선충에서 새로운 항노화 단백질 찾았다'
  • 정 현 기자
  • 승인 2021.12.10 00:18
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논문, 국제학술지 'Science Advances’ 12월 3일자 게재

[헬쓰in논문] 국내 연구진이 손톱보다 작지만 우리와 유전자를 83% 공유하는 예쁜꼬마선충을 이용한 연구로 새로운 항노화 단백질을 밝혀냈다.

세포 내에서 생성된 단백질을 목적에 따라 변형시키거나 분류해 필요한 위치로 배송하는 세포 내 우체국과 같은 역할을 하는 골지체에 존재하는 단백질(MON2)은 기존에 주로 물질 수송을 조절하는 핵심 인자로 알려져 있었다.

한국연구재단(이사장 이광복)은 4일, KAIST 이승재 교수-이철주 박사 연구팀이 포스텍(포항공대) 박승열 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 골지체에 위치하는 MON2 단백질이 자가포식을 통해 장수를 유도하는 과정을 규명했다고 밝혔다. 

KAIST 이승재 교수, KAIST 이철주 박사, 포스텍 박승열 교수 / 사진=한국연구재단

이번 연구 성과를 담은 논문은 SCI급 저명 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈(Science Advances, IF=14.136)’ 12월 3일자에 게재됐다.

논문명은 'MON-2, a Golgi protein, mediates autophagy-dependent longevity in Caenorhabditis elegans'이며, KAIST 이승재 교수와 이철주 박사, 포스텍 박승열 교수가 공동교신저자로, KAIST 정윤지 박사과정생, 포스텍 무랏 알탄(Murat Artan) 박사, KAIST 염정훈 박사가 공동제1저자로 참여했다.

연구팀의 이승재 교수는 "이번 연구에서는 장수를 유도하는 것에 세포소기관의 올바른 기능이 필요하고 서로 다른 세포소기관 간의 유기적인 소통이 중요하다는 것을 밝혔다"고 말했다.

이어 "골지체 단백질이 다른 세포소기관과 소통하여 장수를 유도한다는 사실은 노화 분야에서 알려지지 않았던 사실"이라고 말했다.

국제학술지 'Science Advances' 최근호에 실린 해당 논문

세포에 부하가 걸리지 않도록 세포 안에서 만들어져 그 역할을 다한 단백질 등을 수시로 제거하거나 적절히 변형하는 리사이클링 과정(자가포식, autophagy)은 생명을 유지하는 데 필수적이다. 

연구팀은 세포 내 에너지 공장인 미토콘드리아의 기능이 조금 둔화되었을 때 장수가 유도된다는 기존 연구결과들을 토대로 물질 수송과 단백질 변형 등이 일어나는 세포 내 소기관인 골지체, 미토콘드리아와 노화의 관계에 주목했다. 

자료이미지=한국연구재단

[그림설명]
미토콘드리아 돌연변이에서 MON2가 장수를 유도하는 개념도

연구팀은 단백체학 기술을 활용하여 미토콘드리아 호흡이 저하되어 수명이 길어진 돌연변이 예쁜꼬마선충에서 정상 선충과 달리 특이적으로 많이 생성되거나 적게 생성되는 단백질(골지체 단백질 MON2 포함 1,000여종)을 발굴했다. 

그 다음 이들 돌연변이 모델의 수명변화를 살펴보았다. 그 결과 골지체 단백질 MON2가 미토콘드리아 돌연변이뿐만 아니라 식이 제한된 예쁜꼬마선충의 장수에 필요하다는 것을 알아냈다. 

연구팀의 이승재 교수는 “미토콘드리아, 골지체, 오토파고좀의 세 가지 세포소기관의 유기적인 소통이 장수와 관련 있음을 제시한 데 의의가 있다"면서 ”향후 어떻게 세포소기관 내 물질 수송이 자가포식 향상을 유도하는 지에 대한 분자 수준의 기전 연구가 필요하다”고 말했다. 

이번 연구 성과는 장수유도단백질 MON2를 활성화시킬 수 있는 물질 발굴 등을 위한 기초자료가 될 것으로 기대된다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터사업 및 리더연구사업의 지원으로 수행됐다.


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