"루게릭병 조기 진단 시대 연다"..'독성단백질 억제 유전자' 발견

UNIST, ZNF598 유전자가 신경세포보호 역할
퇴행성 뇌질환 예측, 진단, 치료에 실마리 제공

임정훈 UNIST 교수

국내 연구진이 루게릭병, 전측두엽 치매 등과 같은 퇴행성 뇌질환의 조기 진단과 치료제 개발에 새로운 단서를 제공할 수 있는 연구성과를 내놨다.

울산과학기술원(UNIST)는 임정훈 교수 연구팀이 루게릭병 독성 단백질 생성을 억제하는 신경세포보호 유전자인 'ZNF598'를 새롭게 발견하고, 신경세포 보호의 새로운 분자생물학적 원리를 규명했다고 1일 밝혔다.

루게릭병은 독성 단백질이 세포 내에 쌓여 신경세포가 죽는 대표적인 퇴행성 뇌질환이다.

연구팀은 ZNF598 유전자가 루게릭병 환자의 신경세포 사멸을 단백질 번역 품질 관리 경로를 통해 수행한다는 사실을 밝혀냈다. 단백질 번역 품질 관리는 비정상적으로 생성되고 있는 번역 중간 산물을 인지해 이를 분해하는 과정을 말한다.

단백질 번역을 담당하는 '리보솜'이 비정상적인 번역 과정 도중에 멈추면 단백질 번역 품질관리 경로가 활성화돼 번역 산물이 리보솜에서 분리·분해된다. 즉, 독성 단백질이 생성될 때 리보솜이 멈춰 독성 단백질을 분해하도록 하는데, ZNF598이 리보솜이 멈춘 것을 알아채 이미 만들어진 독성 단백질을 신속히 없애도록 신호를 준다는 것이다. 결국 ZNF598 활성화가 퇴행성 뇌 질환을 억제하는 것이라는 게 연구팀의 설명이다.

연구팀은 루게릭병 독성 단백질의 세포 독성을 제어하는 'ZNF598' 유전자의 이 같은 기능을 다양한 유전자 편집과 제어 모델을 활용해 검증하는 데 성공했다.

임정훈 UNIST 교수는 "게릭병 환자의 유도만능줄기세포에서 분화한 운동신경 세포에서 ZNF598과 같이 단백질 번역 품질 관리에 관여하는 주요 유전자들이 비정상적으로 발현된다"며 "단백질 번역 품질 관리의 기능 분석과 제어 기술이 루게릭병, 전측두엽 치매 등의 퇴행성 뇌질환 예측과 진단, 치료 기술 개발에 새로운 돌파구를 제시해 줄 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 생명과학 분야 국제 학술지 '핵산연구 저널(지난 22일자)' 온라인판에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr