알츠하이머 치매 치료·예방 한걸음 더…독성물질 억제제 개발

고려대·캘리포니아공과대 공동 연구팀
"뇌 섬유응집체 형성 감소하며 세포 독성 크게 완화"

비정형 펩타이드의 구조적 재구성을 통한 아밀로이드 베타 단백질 결합 강화 및 단백질 응집 억제 효과 모식도(한국연구재단 제공) /뉴스1

(대전=뉴스1) 김종서 기자 = 국내 연구진이 알츠하이머병 유발 독성 물질의 형성을 방해하는 억제제 개발에 성공했다.

알츠하이머병은 치매의 가장 흔하고 대표적인 유형으로 환자의 뇌에서 발견되는 아밀로이드 베타 및 타우 단백질이 비정상적으로 응집된 덩어리 형성을 특징으로 한다.

한국연구재단은 고려대학교 김준곤·최태수 교수 연구팀과 캘리포니아공과대학교 윌리엄 고다드 3세 교수 연구팀이 공동연구를 통해 아밀로이드 베타 단백질의 잘못 접힘 및 자가 응집 현상을 억제할 수 있는 펩타이드 응집 억제제를 설계하는 데 성공했다고 2일 밝혔다.

최근 알츠하이머병의 병인 물질을 표적으로 질병의 근본적 해결을 목표로 하는 치료제 개발 연구가 많아지면서 성공 사례도 늘어나고 있다.

이러한 임상적 성공은 오랜 기간 치료법을 개발하지 못했던 알츠하이머병 치료제 개발 단계에서의 핵심 표적이 아밀로이드 베타의 병원성 섬유 응집체라는 점을 강조한다.

이에 연구팀은 아밀로이드 베타 단백질의 구조적 특성을 체계적으로 분석, 잘못 접힌 구조로 인해 자가조립 현상이 일어나지 않도록 하는 펩타이드 억제제를 설계했다.

기존 응집 억제제의 한계점을 극복하기 위해 비정형 단백질 상태의 아밀로이드 베타 단백질과 안정적으로 복합체를 형성할 수 있도록 반 평행 베타 평판(antiparallel β–sheet) 구조의 형성을 유도했다. 그 결과 기존 개발된 억제제보다 아밀로이드 베타 단백질의 병원성 섬유 응집체 형성이 감소하며 세포 독성이 크게 완화되는 것을 확인했다.

또 시험관 내 뇌혈관 장벽 통과 능력 평가 및 혈장 안정성 평가 등에서 치료 및 예방에 활용되기 적합한 성능을 보였다.

김 교수는 "아밀로이드 베타 단백질의 구조적 특성을 규명해 안정적인 복합체를 형성할 수 있는 펩타이드의 합리적인 설계 방법을 제시했다"며 "이번 기술은 알츠하이머병 치료 및 예방을 위한 치료제 개발 연구의 중요한 초석이 될 것"이라고 말했다.

이번 연구 성과는 화학 분야 국제 학술지 '독일화학회지'에 게재됐다.

jongseo12@news1.kr