부산대, 신경질환 단백질 뭉침 줄이는 물질 찾아

DJ-1 결합 부위 본떠 설계
1대1 분자비서 섬유 거의 없어
뇌 도달 여부·동물 효능 확인 과제

부산대 장세복 교수팀이 개발한 DJ-1 유래 펩타이드가 알파-시누클레인의 비정상적인 결합과 응집을 막아 신경세포를 보호하는 원리를 나타낸 모식도.(사진=부산대 제공)

파킨슨병과 관련된 단백질이 비정상적으로 엉기는 현상을 줄인 짧은 아미노산 조각이 부산대학교 연구진의 실험에서 나왔다.

전자현미경 관찰에서는 이 물질을 많이 넣을수록 실 모양 덩어리가 줄고 길이도 짧아졌다. 알파-시누클레인과 같은 분자 수로 섞은 조건에서는 이러한 형태가 거의 보이지 않았다.

장세복 부산대 분자생물학과 교수팀은 신경세포를 보호하는 DJ-1에서 병리 단백질과 맞닿는 부분을 찾아 이를 짧게 재현했다. 두 단백질의 결합 모습은 X선 자료와 분자 상태를 살피는 분석을 통해 확인했다.

세포에 병리 단백질 덩어리를 노출하자 생존율이 떨어졌지만 새 물질을 더한 뒤에는 회복되는 흐름을 보였다. 해당 물질만 넣었을 때는 뚜렷한 유해 반응이 나타나지 않았다.

알파-시누클레인은 정상적으로는 신경세포의 신호 전달에 관여하지만 잘못 쌓이면 루이소체를 형성한다. 이러한 변화는 파킨슨병과 루이소체 치매, 다계통위축증 등에서 나타난다.

이번 성과는 치료 효과를 확정한 것이 아니다. 몸속에서 세포와 뇌에 제대로 도달하는지, 동물에서도 같은 작용을 하는지 확인하는 절차가 남아 있다.

논문은 국제학술지 '인터내셔널 저널 오브 바이올로지컬 매크로몰레큘스' 8월 12일 온라인판에 실렸다.

부산=김성욱 기자