신경퇴행성 질환 원인 단백질, 한번에 여러 개 제거 길 열렸다

복잡한 신경퇴행성 질환을 유발하는 여러 기능장애 단백질을 동시에 제거하는 새로운 치료법의 가능성이 열렸다.

스리비디아 찬드라세카르가 이끄는 연구팀은 스트레스 반응 효소를 활성화해 여러 질병 유발 단백질을 한 번에 분해하는 '모의 단백질 분해'(SPD) 전략을 개발했다고 29일(현지시간) 국제학술지 '사이언스'를 통해 발표했다.

기존의 '표적 단백질 분해'(TPD) 치료법은 질병을 유발하는 단백질을 개별적으로 표적해왔다. 이 때문에 여러 단백질 조절 장애가 얽힌 복합 신경퇴행성 및 미토콘드리아 질환 치료에는 적용이 제한적이었다.

연구팀은 세포 스트레스에 반응해 퇴행성 질환에서 축적되는 여러 결함 단백질을 식별하고 분해하는 'E3 리가아제' 효소에 주목했다. 연구팀은 소분자 작용제를 사용해 이 효소를 활성화하는 SPD 전략을 고안했다.

연구를 통해 미토콘드리아 유입을 방해하는 단백질을 제거해 기능을 보호하는 환원성 스트레스 반응 E3 리가아제 'CUL2 FEM1B'가 특정됐다.

실험 결과, 이 효소를 활성화하자 미토콘드리아의 단백질 유입과 에너지 생산이 개선됐다. 프리드라이히 운동실조증을 포함한 미토콘드리아 및 신경퇴행성 질환 모델에서 세포 기능과 뉴런 생존율이 회복되는 것을 확인했다.

해당 접근법은 산화 스트레스나 미토콘드리아 손상을 유발하지 않으면서 높은 효능과 특이성을 보였다.

연구팀은 SPD가 단독 치료법으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 기존 TPD 치료법의 특이성을 높이는 등 상호 보완적으로 활용될 수 있다고 설명했다. 이는 복잡한 질병 치료에 새로운 방향을 제시한다.