통증·우울증 치료 새로운 단백질 표적 발굴

경상대 강다원 교수 "칼륨이온통로 단백질, 새 결합체 형성 규명"

통증·우울증 등과 관련된 세포 신호전달 칼륨이온통로(ion channel) 단백질들이 지금까지 알려진 것과 다른 방식으로 서로 결합해 새로운 특성의 이온통로 단백질을 만든다는 사실을 한국과 프랑스 공동 연구진이밝혀냈다.

경상대 의대 생리학교실 강다원 교수는 1일 프랑스 니스 소피아 앙티폴리스대학교 연구진과 함께 통증·우울증 관련 신경세포 신호전달에 관여하는 칼륨이온통로단백질인 'TREK'와 'TRAAK'이 서로 결합해 새로운 기능의 단백질이 된다는 사실을확인했다고 밝혔다.

세포가 일정한 환경을 유지하고 외부 신호를 세포 내부로 전달하는 데에는 이온통로가 중요한 역할을 한다. 인간유전자 중에는 이런 이온통로 단백질을 만드는 유전자가 약 350개가 있는 것으로 알려졌다.

하지만 실제로 신호전달에 관여하는 이온통로 단백질 수는 각각의 이온통로 단백질이 서로 결합해 새로운 단백질을 형성하면서 훨씬 늘어날 수 있다.

세포의 전위를 일정하게 유지하는 데 관여하는 칼륨 이온통로인 TREK(TREK1, TREK2)와 TRAAK는 통증과 우울증 치료 등에 중요한 표적이 될 수 있다는 사실이 확인된 단백질들이다.

이들 단백질은 지금까지 같은 것끼리 결합해 동성이량체(homodimer : TREK1-TREK1, TREK2-TREK2, TRAAK-TRAAK)를 이뤄 칼륨이온통로로 작동하는 것으로 알려졌었다.

연구진은 이 연구에서 이들 단백질이 서로 다른 단백질과 결합, 이종이량체(heterodimer : TREK1-TREK2, TREK1-TRAAK)를 형성해 새로운 성질의 칼륨 이온통로 단백질로 작동한다는 사실을 처음으로 확인했다.

연구진이 TREK1-TREK2, TREK1-TRAAK 이종이량체를 만들어 세포에 주입하자 이들칼륨이온통로 단백질은 기존 동종이량체(TREK1-TREK1, TRAAK-TRAAK)와는 생물리학적, 약리학적 민감도가 다른 새로운 이온통로 성질을 보였다.

강 교수는 TREK/TRAAK 통로 조절제는 진통제, 마취제, 항우울제 개발 등에 활용될 가능성이 있어 새로운 치료제 개발 때는 TREK/TRAAK 통로 결합단백질을 반드시고려해야 한다"며 "새로 확인한 이온통로 단백질이 임상적으로 유용한 약물개발과다른 분자 연구에 새 장을 열 것으로 기대한다"고 말했다.

한국연구재단 선도연구센터 지원사업(바이오항노화 의과학연구센터)을 통해 수행된 이 연구 결과는 '미국립과학원회보'(PNAS, 3월 28일) 온라인판에 게재됐다.

scitech@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>