국내연구진, 알츠하이머병 유발하는 단백질 형성과정 규명

고려대 김준곤 교수·부산대 최정모 교수 연구팀 공동 연구

아밀로이드 베타(1-42) 단백질의 소수성 영역을 표적하는 저해제를 활용해 병원성 아밀로이드 응집체 형성을 억제하는 방식을 설명한 그림. /연구재단

국내 연구진이 알츠하이머병을 유발하는 병원성 아밀로이드 응집체의 형성 과정을 규명하는데 성공했다. 알츠하이머 신규 치료제 발굴의 실마리를 찾았다는 평가다.

한국연구재단은 고려대 김준곤 교수와 부산대 최정모 교수 연구팀이 알츠하이머병을 유발하는 것으로 알려진 단백질인 아밀로이드 베타의 응집 과정을 규명하고, 이를 기반으로 단백질의 병원성 아밀로이드 응집체 형성을 억제하는 신규 응집 억제제를 발굴했다고 12일 밝혔다.

알츠하이머병은 가장 흔하게 발생하는 치매의 유형이다. 아직 정확한 원인 물질은 규명되지 않았지만, 아밀로이드 베타 단백질로 구성된 병원성 아밀로이드 섬유 응집체에 의한 연쇄적인 작용으로 발병된다는 아밀로이드 가설이 가장 유력하다.

알츠하이머병을 치료하기 위한 연구도 아밀로이드 베타 단백질의 섬유 응집체를 표적으로 하는 항체 치료제에 집중되고 있다. 최근 미 식품의약국(FDA) 승인을 받은 알츠하이머병 치료제인 ‘레카네맙’도 병원성 아밀로이드 응집체를 표적으로 인지장애 증상을 완화하는 효과를 인정받았다. 하지만 여전히 많은 치매 치료제 후보물질이 증상 완화 효과가 부족해 약물로 승인받지 못하고 있다.

연구팀은 아밀로이드 베타 단백질의 각 영역이 병원성 아밀로이드 응집체 형성과정에 참여하는 역할을 규명해 아밀로이드 베타 단백질의 응집을 억제하기 위한 핵심 표적 영역을 특정하는데 성공했다.

더 나아가 인공지능 기반 단백질 복합체 구조예측을 통해 단백질의 소수성 영역에 결합하는 저해제 후보물질을 발굴하는 데도 성공했다. 저해제는 효소 활성을 억제하는 물질로 연구팀은 실험을 통해 저해제의 신경 세포 독성완화 효과도 확인했다.

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

이번 연구 성과는 화학 분야 국제학술지인 미국화학회 골드지(JACS Au)에 지난 3월 2일 게재됐다.

참고자료

JACS Au, DOI : https://doi.org/10.1021/jacsau.2c00668

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