국내 연구진, 질병원인 막단백질 구조 확인…"치료제 개발 기대"

국내 연구진, 질병원인 막단백질 구조 확인…"치료제 개발 기대"

UNIST 이현우·서울대 김종서 교수 공동연구…'미국화학회지' 게재

(울산=연합뉴스) 장영은 기자 = 질병 원인으로 꼽히는 막단백질 구조를 알아낼 새로운 기술이 개발됐다.

신약 개발에서 고난이도 단계를 풀어내 앞으로 각종 치료제 개발을 앞당길 것이라는 전망이 나온다.

울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 이현우 교수팀과 서울대 기초과학연구원(IBS) RNA연구단 김종서 교수팀은 세포 속 미토콘드리아의 막단백질에 특정한 화학물질을 붙여 구조를 이해할 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 10일 밝혔다.

연구는 화학 분야 세계 권위지 미국화학회지(JACS)에 게재됐다.

연구팀은 새로운 기술을 활용해 미토콘드리아 내막에 있는 단백질 135개의 구조를 확인했다.

미토콘트리아 내막 단백질 구조를 정확히 보여주는 지도를 만드는데 한 걸음 다가섰다는 평가다.


막단백질은 세포막에 끼어있는 단백질로 세포 내에 영양분이나 신호를 전달하는 중요한 역할을 한다. 이 기능이 망가지면 질병이 생길 수 있어 신약 개발에서는 막단백질을 이해하는 게 중요한 과제다.

이 교수팀은 살아있는 세포 속 미토콘드리아 내막에 있는 단백질에 고리 모양으로 생긴 화합물인 페놀(phenol) 일종인 '디싸이오바이오틴-페놀(Desthiobiotin-phenol)'을 붙인 다음 질량 분석기로 분석하는 방법으로 막단백질 구조를 파악했다고 설명했다.

페놀이 산화제 종류의 하나로 세포 어느 공간에서나 활성화되는 과산화효소인 에이펙스와 반응하도록 하면 페놀 라디칼(phenol radical)이 되는데, 이는 단백질을 구성하는 중요 성분으로 아미노산 일종인 타이로신(tyrosin)기에 잘 달라붙는다.

대부분 단백질이 타이로신기를 하나 이상 가지고 있기 때문에 막단백질 구조 분석에 이용할 수 있다.

연구진은 질량분석기로 페놀 라디칼이 달라붙은 이 타이로신기를 분석, 막단백질이 어느 쪽으로 튀어나와 있는지 방향성을 알아낸 것이다.

이현우 교수는 "미토콘드리아 막단백질 복합체 구조를 이해하는 일은 미토콘드리아를 겨냥한 새로운 치료법을 개발하는 데 아주 중요하다"며 "새로운 페놀 화합물을 이용해 막단백질 구조를 파악하는 기술은 다른 막단백질을 표적으로 하는 신약 개발에 도움을 줄 것"이라고 전망했다.

young@yna.co.kr

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