이효철 KAIST 교수팀 "신경퇴행성 질환 신약 개발 기대"
주요 생체 반응 '단백질 접힘' 세계 최초 분자 수준 규명
국내 연구진이 단백질의 접히는 과정을 세계 처음 분자 수준으로 실시간 관찰하는 데 성공했다. 단백질이 잘못 접혀서 발생하는 신경퇴행성 질환 치료 연구에 기여할 것으로 기대된다.
이효철 한국과학기술원(KAIST) 화학과 교수 연구팀은 세계 최초로 단백질의 구조 변화를 실시간으로 관측해 접힘 경로를 규명했다고 9일 밝혔다.
단백질은 아미노산 분자들이 모여 조립된 물질이다. 기계나 사람뼈의 관절처럼 조립된 방식대로 접히고 펴진다. 문제는 단백질이 비정상적인 방식으로 접히는 경우도 있다는 것이다. 잘못 접힌 단백질은 알츠하이머·광우병·파킨슨병 등의 신경퇴행성 질환의 원인이 된다.
이같은 질환을 치료하려면 단백질이 어떻게 접히는지 알고 잘못 접히는 상황을 방지해야 한다. 하지만 단백질을 이루고 있는 아미노산들의 조립 방식이 복잡하고 여러 형태로 접힐 수 있어서 그간 제대로 규명되지 못했다.
연구팀은 생화학적 과정을 통해 단백질을 인위적으로 접은 후, 그 과정을 '시간 분해 엑스선 펄스'라는 광학 장치를 이용해 짧은 시간 간격으로 촬영했다. 촬영한 사진들을 모아 애니메이션처럼 만들어 단백질이 접히는 과정을 분석하는 데 성공했다.
연구팀은 "중요한 생체 반응인 단백질 접힘 과정을 분자 수준에서 추적하고 관찰할 수 있음을 실험적으로 입증했다"며 "단백질 구조 기반의 신약 개발에 중요한 밑거름이 될 것"이라고 기대했다.
연구성과는 국제 학술지 미국 국립과학원회보(PNAS)에 지난 1일 게재됐다.