지스트 연구팀, 펩타이드 수송 단백질 새 메커니즘 규명

기사내용 요약
세계 최초… 네이쳐 커뮤니케이션 게재

[광주=뉴시스]<TAPL의 펩타이드 수송 모식도.>

[광주=뉴시스] 배상현 기자 = 지스트(광주과학기술원)는 생명과학부 진미선 교수 연구팀이 퇴행성 뇌질환이나 대사질환 등의 발병에 관여하며 세포 내 불필요한 펩타이드를 운반하는 단백질 `TAPL'이 세포 내 지질 수송 기능을 가지고 있음을 세계 최초로 규명했다고 7일 밝혔다.

연구팀은 결정화 과정 없이도 단백질 구조 규명이 가능한 초저온 전자현미경을 이용해 수송 사이클 동안 TAPL이 갖는 여러 구조 규명에 성공했으며, 이를 통해 TAPL이 펩타이드뿐만 아니라 인지질 수송에도 관여함을 규명했다.

연구팀에 따르면 세포막은 외막과 내막의 이중막으로 돼있는데, 외막의 지질을 내막으로 혹은 내막의 지질을 외막으로 수송하는 것을 ‘인지질 수송’이라고 한다.

이 수송 기능에 이상이 생기면 알츠하이머와 같은 퇴행성 뇌질환 혹은 비만, 지방간 등의 대사질환이 발생할 수 있다.

연구팀은 TAPL의 펩타이드 길이에 따른 수송 능력의 차이뿐만 아니라 인지질에 의한 ATP 분해 활성 증가를 확인했다.

TAPL의 구조 분석 결과 기질결합부위에는 소수성 잔기가 주로 분포돼 있는 부분과 친수성 잔기가 주로 분포된 두 부분으로 나뉘며, 각각 인지질과 펩타이드가 결합하고 있는 것을 확인했다.

[광주=뉴시스]진미선 GIST 교수(왼쪽)와 제1저자 박준규 학생

또 ATP가 결합하게 되면 TAPL의 기질결합부위가 세포질에서 리소좀 안쪽으로 향하는 구조 변화가 일어나게 되어 기질이 수송됨을 확인했다.

진미선 교수는 “이번 연구를 통해 TAPL의 기능적 다양성에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있었을 뿐만 아니라 향후 TAPL을 표적으로 하는 신약후보물질을 발굴하는 데 필요한 핵심 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 바이오의료기술개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 국제학술지인 ‘네이쳐 커뮤니케이션(Nature communications)’에 지난 10월 4일 온라인 게재됐다.

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