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치매 단백질 '싹둑'… 알츠하이머 치료하는 메스 개발

UNIST 임미희 교수 공동연구팀, 금속 착물 활용한 치매 치료 가능성 제시

머니투데이 류준영 기자 |입력 : 2017.02.16 11:24 

   

      

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알츠하이머병의 원인 단백질을 자르는 금속 착물을 개발한 UNIST 연구진, 왼쪽부터 이미선 연구원, 남은주 연구원, 임미희 교수, 강주혜 연구원/사진=UNIST 치매로 잘 알려진 알츠하이머병의 원인을 가위처럼 자르는 물질이 개발됐다. 임미희 울산과학기술원(UNIST) 자연과학부 교수, 조재흥 대구경북과학기술원(DGIST) 교수, 박기영 카이스트(KAIST) 교수, 김선희 한국기초과학지원연구원 박사로 이뤄진 공동연구팀은 알츠하이머병의 원인으로 지목되는 아밀로이드-베타 단백질을 절단할 수 있는 전이 금속 기반의 착물을 개발했다고 16일 밝혔다. 알츠하이머병은 치매의 가장 흔한 형태로 성인의 사망원인 6위에 해당할 정도로 심각한 질병이다. 아직 명확한 발병 원인은 밝혀지지 않았다. 하지만 몇 가지 요소들이 원인 물질로 추정되고 있다. 이중 알츠하이머병 환자의 뇌에서 관찰되는 노인성 반점을 구성하는 주요 성분인 아밀로이드-베타 단백질이 신경퇴행성 질환인 알츠하이머병의 주요인자라는 보고가 많다. 임미희 교수팀은 아밀로이드-베타 단백질의 독성을 낮추는 방법으로 금속 착물을 이용해 절단하는 전략을 제안했다. 기존에도 금속 착물에 대한 아이디어는 있었지만 생체 내에서 효과적으로 작용하는 물질은 아직 보고되지 않았다. 연구진은 ‘테트라-엔 메틸레이티드 클램(TMC)’이라는 결정 구조를 이용해 아밀로이드-베타 단백질을 가수분해할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 가수분해는 물 분자가 작용해 분자의 결합구조를 끊는 방식이다. 금속 이온을 중심에 배치한 TMC 구조는 외부의 물을 끌어와 아밀로이드-베타 단백질의 결합을 효과적으로 잘랐다. 이번 연구에서는 TMC 구조 중심에 코발트, 니켈, 구리, 아연 4가지 금속이 배치됐다. 이중 코발트가 중심에 들어갈 경우 가수분해 활성이 가장 높았다. 특히 코발트 기반 금속 착물(Co(II)(TMC))은 뇌-혈관 장벽을 투과할 잠재력이 있었다. 또 비(非)아밀로이드성 단백질에서는 가수분해 활성이 낮았다. 이 물질이 아밀로이드-베타 단백질이 유발하는 독성을 완화시켜주는 효과도 살아있는 세포 실험을 통해 관찰됐다. 임 교수는 "코발트 착물은 가수분해로 아밀로이드-베타 단백질의 결합을 끊어 독성을 낮출 뿐 아니라 이 단백질에서 나온 독성 자체를 낮출 수도 있다"며 "뇌-혈관 장벽을 투과해 뇌 속의 아밀로이드-베타 단백질과 만날 수 있으므로 알츠하이머성 치매 치료제로서의 잠재력이 높다"고 말했다.