알츠하이머 유발 단백질 형성과정 규명…치료제 개발 실마리

고려대·부산대 공동연구진   

왼쪽부터 김준곤 고려대 화학과 교수, 최정모 부산대 화학과 교수. 한국연구재단 제공

국내 연구진이 알츠하이머 치매(알츠하이머병)에 관여하는 단백질인 아밀로이드베타(Aβ)의 형성 과정을 규명하고 신규 치료제 후보물질을 발굴하는 데 성공했다. 

한국연구재단은 김준곤 고려대 화학과 교수 연구팀과 최정모 부산대 화학과 교수 연구팀이 공동연구를 통해 이같은 내용의 연구결과를 국제학술지 ‘미국화학회 골드지(JACS Au)’에 게재했다고 12일 밝혔다. 

알츠하이머병 환자의 뇌에서 발견되는 병원성 아밀로이드 응집체의 주성분은 Aβ다. Aβ는 신경 세포에 독성을 나타내는 것으로 알려졌다.

알츠하이머병을 치료하기 위해 세계적으로 Aβ의 섬유 응집체를 표적으로 하는 항체 치료제 연구가 활발하다. 최근 ‘레카네맙’이 경도 인지장애에 대한 증상 완화 효과를 인정받아 알츠하이머병 치료제로 미국식품의약국(FDA)의 승인을 받았다. 하지만 여전히 많은 치매 치료제 후보물질이 증상 완화 효과가 부족해 약물로 승인받지 못하고 있다.

연구팀은 다양한 실험 장비를 활용해 특정한 구조를 갖고 있지 않은 비정형 단백질인 Aβ의 특성을 분석했다. 구조가 없는 와중에 일시적으로 형성되는 분자 및 분자 간 상호작용을 관찰했다. 분석 결과 각 Aβ가 응집되는 과정과 응집을 억제하기 위한 핵심 표적 영역을 발견했다.

또 연구팀은 인공지능(AI) 기반 단백질 복합체 구조예측을 통해 Aβ의 각 소수성 영역에 결합하는 응집 저해제 후보물질을 발굴했다. 실험을 통해 발굴한 후보물질이 Aβ의 응집을 저해하고 신경세포의 독성을 완화시키는 것을 확인했다. 

김준곤 교수는 “Aβ 응집의 핵심 영역을 비활성화하는 방식으로 다양한 유형의 신규 응집 저해제를 발굴하면 알츠하이머병 치료제 후보물질로 활용 가능할 것으로 기대된다”며 “후속 연구를 통해 저해제의 효과를 표적 영역으로 집중시킬 계획”이라고 밝혔다. 

연구 결과 모식도. 한국연구재단 제공

 

[윤영혜 기자 yyh@donga.com]