카이스트, 암 치료제 ‘단백질 코드’ 찾았다

이지민 교수 연구팀 연구성과
암·치매 진단, 의약품 개발 기대

이지민 카이스트 의과학대학원 교수. [KAIST 제공]

카이스트(KAIST)는 의과학대학원 이지민 교수 연구팀이 획기적 ‘암 치료제’를 만들 단백질 코드를 규명했다고 1일 밝혔다. 유럽분자생물학연구소 미하일 사비스키 교수, 서울대 백성희 교수와 공동 연구를 통해 단백질 수명을 결정하는 ‘단백질 번역 후 조절(이하 PTM)’ 코드를 규명했다.

번역 후 조절(PTM)이란 DNA가 최종 단백질로 번역까지 일어난 이후에 추가적으로 생기는 현상으로, 단백질의 구조나 효능에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 기존 단백질의 운명 조절과 연관이 없을 것으로 생각됐던 PTM 신호를 PTM-활성화(PTM-activated) 데그론과 PTM-불활성화(PTM-inactivated) 데그론으로 구분해 단백질 수명 조절과의 관련성을 규명했다.

PTM에 의해 데그론이 활성화 되는 것은 단백질의 번역후 변화가 단백질의 분해를 촉진했다는 것을 의미한다. 반대로 불활성화 데그론은 번역 후 조절 신호가 단백질의 분해를 억제해 단백질의 축적이 일어났음을 의미한다.

데그론 코드란 단백질 수준을 조절 가능한 아미노산 서열의 조합 개념으로 질병의 진행이나 억제의 스위치 역할을 하는 단백질의 수명 조절 코드를 말한다.

연구팀은 이를 통해 기존 치료제가 접근할 수 없는 신규 타깃의 정확도 높은 치료법 개발의 가능성을 열었다.

또한 연구팀은 신규 PTM 관련 코드를 다각화함으로 인해 단백질 분해 및 생성의 근본 원인을 알 수 없었던 기존의 신호 전달 체계에 PTM을 유도하거나 제거하는 효소의 역할을 재조명했다.

이번 연구를 통해 질병 관련 단백질 수명 변화 기원을 PTM 코드로 디지털화해서 미리 규명을 함으로써 그동안 단백질 수준을 마지막 단계에서 조절하는 유비퀴틴(없어져야 할 단백질에 붙는 표지자) 신호에만 집중했던 부분을 변경하도록 제안했다.

이지민 교수는 “새롭게 제시한 PTM-활성화 및 PTM-불활성화 데그론 코드의 규격화는 기존 약에 반응하지 않거나 저항성이 생기는 단백질 수준을 조절 가능한 다양한 질병의 진단 및 의약품 개발로 발전시킬 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 13일자로 출판됐다. 구본혁 기자

nbgkoo@heraldcorp.com