비만 치료 차세대 표적 ‘갈색 지방’ 제어하는 단백질 찾았다

생명연‧KAIST 공동연구팀 성과

(왼쪽부터) 서재명 한국과학기술원(KAIST) 의과학대학원 교수, 김원곤 한국생명공학연구원 책임연구원. /한국생명공학연구원 제공

국내 연구진이 갈색 지방조직에서 열이 발생하는 데 관여하는 단백질을 찾아내는 데 성공했다. 갈색 지방조직은 비만과 같은 대사질환을 제어할 수 있는 새로운 표적으로 떠오르고 있다.

한국생명공학연구원(생명연)은 대사제어연구센터의 김원곤‧배광희 책임연구원과 서재명 한국과학기술원(KAIST) 의과학대학원 교수 공동연구팀이 갈색 지방의 열 생성을 제어하는 새로운 단백질을 규명하는 데 성공했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 향후 비만을 비롯한 대사성 질환 치료에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

갈색 지방조직은 지방 저장 기능을 가진 백색 지방조직과 달리 지방을 태워 체온을 유지하고 추위를 견디게 하는 작용을 한다. 추위에 노출되면 인체는 골격근이 수축, 이완해 열을 만들어 내지만 이것만으로는 체온 유지가 어려워 갈색 지방조직이 추가로 열을 발생시키며 체온을 유지해 나간다. 인간의 경우 신생아들에게서 갈색 지방조직이 많이 관찰되는데 성인이 되면 일부만 남기고 많이 사라지는 것으로 파악돼있다. 다만 갈색 지방조직이 어떤 과정을 거쳐 열을 생성하고 에너지를 소모하는지에 대한 연구는 부족했다.

이런 가운데 연구팀은 유전자 발현 분석 결과와 단백체 분석 결과를 기반으로 ‘LETMD1(LETM1 Domain Containing 1) 단백질’이 갈색지방조직의 발달 과정에서 선택적으로 발현하고 있다는 사실을 발견했다.

이러한 점에 착안해 연구팀은 추가 실험에 나섰다. LETMD1 단백질을 제거한 실험용 쥐를 추위에 노출시키자 기존 갈색지방조직의 열 생성 유전자로 알려진 UCP1 (Uncoupling Protein 1)의 발현이 억제되면서 쥐가 체온과 호흡을 유지하지 못했다. LETMD1이 UCP1 이전에 먼저 열 생성에 관여한다는 것을 최초로 알아낸 것이다.

김 책임연구원은 “향후 LETMD1 단백질 제어를 통해 비만과 같은 대사성 질환의 치료와 예방 연구에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 성과가 담긴 논문은 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 지난달 23일 게재됐다.

참고자료

Nature Communications, DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-023-39106-z

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