국내 연구진이 당뇨병 유발에 관여하는 유전자를 조절하는 단백질을 발굴해냈다. 향후 당뇨병 치료제 개발을 위한 새로운 표적단백질이 될 수 있을 것으로 기대된다.

울산과학기술대 생명과학과 최장현 교수 연구팀이 수행한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 신진연구자지원사업(신진)의 지원으로 수행되었고 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지(Genes & Development) 온라인판 10월 14일자에 게재되었다.

* 논문명 : Thrap3 docks on phosphoserine 273 of PPARγ and controls diabetic gene programming

지방세포에서 지방분화를 담당하는 피피에이알 감마*는 단백질을 활성화시키는 물질이며, 당뇨치료제로 사용될 만큼 항 당뇨효과에 중요한 단백질로 잘 알려져 있다.

피피에이알 감마(PPARγ) : 핵수용체의 일종으로 리간드(ligand)가 결합하여 활성화됨. 인슐린 저항성 완화, 지방 세포 형성 및 분화, 신혈관생성 억제, 항 염증 및 항암 작용을 하는 것으로 보고됨

또한 최근 피피에이알 감마의 인산화가 당뇨발병의 중요 인자로 보고되었지만 그 구체적인 분자기전은 규명되지 않았다.

* 인산화 : ATP의 인산화 작용기를 기질 분자로 옮기는 생리적 반응, 인산화된 기질은 활성이 변화되거나 안정도가 변함

연구팀은 피피에이알 감마의 인산화에 의해 당뇨 유발 유전자들의 발현이 증가하는 핵심기전을 확인하였고 그 분자기전 중심에 Thrap3 라는 단백질이 핵심역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.

* Thrap3(Thyroid hormone receptor-associated protein 3) : 전사과정에서 핵심 단백질 결합체를 이루는 일부분.

향후 인산화된 피피에이알 감마와 Thrap3간의 결합을 방해하는 항 당뇨 물질을 발굴하려는 후속연구로 이어질 것으로 기대된다.

Thrap3가 인산화된 피피에이알 감마에 결합해 인산화에 의해 조절되는 당뇨 발병 유전자들의 전사를 촉진함으로써 당뇨를 유발한다는 것이다.

* 전사(transcription) : DNA에 적혀 있는 유전정보를 mRNA로 옮기는 생물학적 과정

실제 당뇨 생쥐모델에서 Thrap3의 발현을 억제하면 혈당이 감소되고 당뇨 유발 유전자의 전사가 억제됨을 확인하였다.

최장현 교수는 “피피에이알 감마의 활성을 조절하는 방식의 기존 물질의 부작용을 극복할 새로운 항 당뇨 치료제 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.