[표지로 읽는 과학] 오메가3와 생리 반응의 연결고리

사이언스 제공

국제학술지 사이언스는 이번주 표지에 밝은 주황색으로 표시된 오메가-3 지방산이 체내 G단백질 연결 수용체 중 하나인 'GPR120'에 결합된 모습을 실었다. G단백질 연결 수용체는 생체내 신호 전달에 쓰이는 수용체로 거의 모든 생리적 반응을 촉매하는 역할을 한다. 

에너지원일 뿐만 아니라 세포 및 세포막 구조에 영향을 미치는 지방산은 GPR120에 결합된다. GPR120이 결핍되면 지방 대사가 감소해 비만으로 이어진다. 

특히 GPR120은 인간 식단의 필수 구성 요소인 오메가-3 지방산에 결합해 항염증 효과를 매개하는 것으로 알려져 있다. 오메가-3는 불포화 지방산의 일종이다. 지방산 사슬 내에 1개 이상의 '이중 결합'을 갖고 있는 지방산을 불포화 지방산이라고 부른다. 

하지만 그동안 천연 지방산이 GPR120과 어떻게 상호 작용하는지는 명확하지 않았다. 포화 및 불포화 지방산은 모두 GPR120을 활성화할 수 있지만 오메가-3 등 특정 불포화 지방산만 신진대사에 유익하다. 

선진펑 중국 산동대 첨단의학연구소 교수 연구팀은 GPR120이 천연 지방산에 결합되는 원리를 규명하고 연구결과를 사이언스에 게재했다. 

연구팀은 천연 지방산에 결합된 GPR120의 구조를 극저온 전자 현미경(Cryo-EM)을 통해 관찰하고 동시에 생화학 실험을 실시해 수용체의 신호 특성을 분석했다. 그 결과 GPR120이 세포막 내 단단한 결합 포켓과 소수성 등을 통해 불포화 지방산의 이중 결합을 특별하게 인식하고 이를 다른 신호로 변환해 전달하는 것을 확인했다.   

연구팀은 "연구결과는 G단백질 연결 수용체를 표적으로 삼는 대사 및 면역 질환을 치료하는 약물 개발에 유용할 것"이라고 밝혔다. 
 

[윤영혜 기자 yyh@donga.com]