[헬쓰in논문] 알츠하이머 치매의 경우, 단백질의 응고가 질병을 일으키는 이유 중 하나로 알려졌을 뿐 정확한 진행 과정을 알기는 어려웠다.
그런데, 최근 국내 연구진이 인공세포를 이용해 ‘베일에 싸여 있던’ 세포 내 단백질의 응고 과정을 샅샅이 파헤쳤다.
POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환)은 지난달 30일, 화학과 김기문-장영태 교수 연구팀이 대구가톨릭대 의과대학 박경민 교수 연구팀과 공동연구를 통해 인공세포를 이용한 단백질 응고 과정을 규명했다고 밝혔다.
이번 연구 결과는 알츠하이머병의 정확한 원인을 파악하는 데 활용될 수 있을 것으로 평가되고 있다.
이번 연구 성과를 담은 논문은 미국화학회에서 발행하는 SCI급 저명 국제학술지 'JACS'(IF=15.419) 3월 8일자 온라인판에 게재됐다.
논문명은 'Contagious Aggregation: Transmittable Protein Aggregation in Cellular Communities Initiated by Synthetic Cells(인공 세포를 활용한 세포 내 단백질 응집 및 세포 간 전염 현상 연구)'이며, 포스텍 김기문-장영태 교수, 대구가톨릭대 박경민 교수가 공동교신저자로, 포스텍 이홍근 통합과정생이 제1저자로 참여했다.
단백질의 응고가 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌질환을 일으킨다는 사실은 여러 연구를 통해 알려졌지만, 기술적인 한계로 이 과정을 직접 관찰할 수는 없었다. 단백질은 고도로 복잡한 생리학적 환경에서 복합적인 단계를 거쳐 응고되기 때문이다.
연구팀은 사람이 나이가 들거나 스트레스를 받았을 때의 세포 환경을 모방해 인공세포를 만들고, 이 환경에서 단백질 응고가 나타남을 확인했다.
연구팀은 세포 소기관 모델, 여러 세포가 모인 세포 조직 모델 등 다양한 세포 환경을 모방해 각 환경에서 단백질 응고체가 세포에 미치는 영향을 확인하기도 했다.
연구팀은 또, 인공세포와 실제 세포가 섞인 환경에서 단백질 응고가 전염되는 현상을 확인했다. 이로써 인공세포를 사용한 단백질 응고 연구가 생체 환경에서 일어나는 다양한 단백질 응고의 발생과 세포 간 전파를 관찰할 수 있는 좋은 모델임을 입증했다.
[그림설명] 인공세포의 단백질 응고체 생성과 전파 과정 모식도
이 연구는 IBS와 한국연구재단의 지원을 받아 이뤄졌다.
