노화 늦추고, 수명 늘리는 거 ‘이 단백질’에 달렸다

KAIST, 원형 RNA 제거 효소 ‘RNASEK’ 단백질 역할 규명
노화로 생기는 원형 RNA 축적 막아..장수, 건강 유지에 기여

원형 RNA 제거 효소인 RNASEK 단백질이 노화를 늦추는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 AI로 제작한 이미지. KAIST 제공.

국내 연구진이 나이가 들수록 세포에 쌓이는 원형 RNA(리보핵산)를 없애 노화를 늦추고 수명을 늘리는 새로운 현상을 발견했다. 노화 원리를 밝히고, 알츠하이머나 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환의 새로운 치료 전략 개발에 중요한 단서가 될 전망이다.

KAIST는 이승재 생명과학과 교수팀이 김윤기·이광록 교수팀과 공동으로 원형 RNA 분해 효소인 ‘알엔에이즈케이(RNASEK) 단백질’이 노화를 늦추고 수명을 늘리는 데 핵심 역할을 한다는 사실을 규명했다고 18일 밝혔다.

다양한 생물종에서 노화가 진행됨에 다라 세포 내 원형 RNA가 축적된다는 것은 잘 알려져 있다. 하지만 원형 RNA의 축적이 단순히 노화에 따른 결과인지 혹은 노화를 유도하는 원인인지에 대해선 명확히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 수명이 짧아 노화 연구에 동물실험 모델로 널리 쓰이는 ‘예쁜꼬마선충’을 활용한 실험에서 RNA 분해 효소인 RNASEK 단백질 양이 감소해 원형 RNA가 세포 안에 비정상적으로 축적됨을 확인했다.

반대로 RNASEK 양을 인위적으로 늘리면 예쁜꼬마선충의 수명이 연장되고 건강한 상태로 더 오래 생존했다. 원형 RNA 제거가 장수와 건강 유지에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 또 RNASEK가 원형 RNA가 서로 뭉쳐 독성을 만드는 현상을 막아 준다는 사실도 밝혀냈다. RNASEK 결핍으로 원형 RNA가 많이 쌓이면 세포 안에 ‘스트레스 과립’이라는 덩어리가 형성되는데, 이것이 세포 기능을 떨어뜨리고 노화를 촉진할 수 있다.

RNASEK는 샤페론 단백질 HSP90(단백질이 잘못 접히거나 서로 뭉치지 않도록 돕는 단백질)과 함께 스트레스 과립 형성을 억제하고 세포가 정상 상태를 유지하도록 돕는다.

이런 현상은 예쁜꼬마선충뿐 아니라 생쥐, 인간 세포에서도 모두 동일하게 나타났다. RNASEK는 포유류에서도 원형 RNA를 직접 분해하며, 결핍되면 조기 노화 현상이 나타났다.

연구진은 이번 연구가 RNA 수준 노화 조절 메커니즘을 규명해 의미가 크다고 설명했다. 향후 인간 노화와 퇴행성 질환 치료 전략 개발로 이어질 가능성도 제시했다.

이승재 KAIST 교수는 “노화로 축적되는 원형 RNA가 실제로 노화를 유도하며, 이를 제거하는 RNASEK가 노화를 늦추고 건강한 장수를 유도하는 핵심 조절자임을 증명한 것”이라며 “앞으로 인간 노화와 퇴행성 질환 치료 전략 개발에 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

연구결과는 국제 학술지 ‘몰리큘러 셀’ 지난달 24일자에 실렸다.

원형 RNA와 제거 효소 RNASEK 단백질에 따라 장수 혹은 노화가 진행됨을 보여주는 그림. KAIST 제공.

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr