치매 등 노인성 질환 효과적 치료제 개발 가능성…기존 약물 새 항노화 효과 규명

IU1 약물 처리 시 초파리 근육 내 잠재독성단백질체가 감소된 모습. 현서강 교수 제공

생체 내 단백질 밸런스를 강화해 치매와 파킨슨병 등 노인성 질환에 효과적인 치료제 개발 길이 열렸다.

한국연구재단은 현서강 중앙대 교수 연구팀과 이병훈 대구경북과학기술원(DGIST) 교수 연구팀이 공동으로 기존에 알려진 약물의 새로운 항노화 효과를 규명했다고 11일 밝혔다.

단백질 항상성 감소는 대표적인 노화 특징 중 하나로 세포에 해로운 단백질 응집체가 제대로 분해되지 못했을 때 세포 기능이 떨어지고 노화가 빨라진다. 수명이 다하거나 손상된 단백질들은 주로 유비퀴틴-프로테아좀 시스템과 자가포식 현상을 통해 분해돼 항상성을 유지한다.

연구팀은 약물을 이용한 특정 효소 활성 저해가 세포 내 단백질 항상성 강화, 노화에 따른 근력 약화 개선 및 개체 수명 연장 효과를 일으키는 과정을 상세히 규명했다.

IU1이라 불리는 약물로 프로테아좀 복합체 구성요소인 USP14 활성을 저해할 경우 불필요한 단백질을 제거하는 프로테아좀이 활성화됐다.

또 자가포식 현상이 동시에 향상됨을 발견했고, 이런 자가포식 활성 촉진에 프로테아좀 활성이 반드시 필요하다는 사실도 밝혔다.

IU1 약물의 이 같은 작용기전은 인간 세포뿐만 아니라 초파리 동물모델에서도 공통으로 발견됐으며, 이를 통해 초파리 수명 연장 및 노화에 따른 근력 약화도 개선될 수 있음을 확인했다. 또 단백질 항상성이 훼손된 노화 모델 초파리에서 약물 효과가 더 큰 것으로 관찰됐다.

현서강 교수는 “단백질 항상성 감소는 노인성 치매, 파킨슨병 등 퇴행성 질환 주요 특징 중 하나”라며 “이번 연구 결과는 항노화를 비롯한 다양한 노인성 질환 치료 기술 개발에 밑거름이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구성과는 세포 생물학 분야 국제학술지 '오토파지(Autophagy)'에 지난달 15일 게재됐다.

이인희 기자 leeih@etnews.com