아미노산 서열 편집 통한 새로운 치매 치료법 개발
아미노산 서열 편집 통한 새로운 치매 치료법 개발
  • 최봉영 기자
  • 승인 2022.02.14 11:32
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알츠하이머병 치료의 새로운 접근법 제시

국내 연구진이 점 돌연변이를 활용, 알츠하이머병을 유발하는 아밀로이드 베타의 독성을 완화하는 데 성공했다. 

한국연구재단(이사장 이광복)은 김준곤 교수(고려대학교)와 최정모 교수(부산대학교) 연구팀이 아밀로이드 베타의 초기 상호작용을 방해해 단백질 응집체 형성을 억제하고 세포 독성을 완화하는 점 변이체를 설계했다고 밝혔다.

연구팀은 아밀로이드 베타가 응집 과정에서 다양한 형태로 존재하는 점을 고려해 특정 상태를 표적으로 하지 않고 단백질의 점 변이체와의 상호작용을 통해 병원성 응집체 형성을 억제하는 새로운 접근법을 시도했다.

그 결과, 아밀로이드 베타 응집 과정에서 초기 상호작용의 핵심이 되는 단백질 영역을 규명하고, 단백질 상호작용을 저해할 수 있는 변이체를 설계하여 실제 응집체 형성이 억제되고 세포 독성이 완화되는 것을 확인했다.
 

구조 기반으로 설계된 변이체를 이용한 아밀로이드 베타(1-42)의 응집 병원성 응집체 형성 억제 및 세포 독성 완화
구조 기반으로 설계된 변이체를 이용한 아밀로이드 베타(1-42)의 응집 병원성 응집체 형성 억제 및 세포 독성 완화

단백질 구조에 기반한 체계적인 설계를 통해 고안된 변이체를 이용, 병원성 비정형 단백질의 응집 현상을 저해하는 연구 방법론은 아밀로이드 베타뿐만 아니라 알파 시누클레인, 타우 등 다른 단백질의 구조를 이해하고 응집 현상을 제어하는 것에도 적용될 수 있을 것으로 연구팀은 보고 있다.

이번 연구에서 설계된 변이체가 아밀로이드 베타의 독성을 완화한다는 사실을 세포 수준에서도 확인했다. 다만, 실제 임상에 활용하기 위해서는 더욱 고차원 실험 모델에서의 효과 및 안정성 검증이 필요하다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업(중견연구, 기초연구실 및 우수신진연구) 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 화학 분야 국제학술지 ‘미국화학회지(Journal of the American Chemical Society)’에 1월 24일 게재됐다.

<논문> Im D, Heo CE, Son MK, Park CR, Kim HI, Choi JM. Kinetic Modulation of Amyloid-β (1-42) Aggregation and Toxicity by Structure-Based Rational Design. J Am Chem Soc. 2022 Feb 2;144(4):1603-1611. doi: 10.1021/jacs.1c10173.



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