박상철 석좌교수·이영삼 교수팀
국내 연구진이 노화된 세포의 기능을 되살리는 약물을 발굴하고 작동 메커니즘을 규명했다.
DGIST는 박상철 뉴바이올로지전공 석좌교수와 이영삼 교수팀이 노화 회복을 유도하는 약물을 발굴하고, 이 약물을 활용해 노화 회복 메커니즘을 규명했다고 28일 밝혔다.
노화는 나이가 들면서 세포의 분열과 성장능력이 떨어지는 현상으로, 생체기능 저하와 각종 노인성 질환의 원인이 된다. 기존 학계에서는 노화를 다시 회복시킬 수 없다는 '노화의 비가역성'이 주도적인 패러다임이었다.
연구팀은 인산화 효소 가운데 하나인 'ATM' 단백질의 활성을 저해하는 약물인 'KU-60019'를 발굴해 가역적 노화 회복의 가능성을 열었다. 이 약물은 세포 내 소기관인 '리소좀'의 기능을 활성화하고, 세포 증식을 유도하는 등 노화 세포의 기능을 회복시키는 것으로 확인됐다. 세포 내 단백질과 지질 등 생체 고분자를 분해하는 리소좀의 기능이 떨어지면 불필요한 고분자가 축적돼 물질대사가 불안정해지면서 세포의 노화를 유발한다.
연구팀은 세포 노화가 진행될 때 리소좀 활성 조절에 관여하는 'v-ATPase' 단백질이 ATM 단백질에 의해 인산화되면서 결과적으로 리소좀의 기능이 떨어진다는 사실을 처음 확인했다. KU-60019는 AMT 단백질 활성화를 조절해 v-ATPase의 인산화 감소를 유도하고, 이를 통해 리소좀의 오토파지(자식작용) 기능과 미토콘드리아 기능을 회복시킨다.
박상철 교수는 "리소좀 기능 저하의 억제와 회복을 통한 노화세포의 가역적 회복이 가능하다는 메커니즘을 규명한 것이 의의"라며 "앞으로 노화 동물모델을 통한 효능과 안전성 검증을 통해 인간의 건강수명을 연장하는 연구를 계속 하겠다"고 말했다.
이 연구결과는 화학생물학 분야 국제학술지 '네이처 케미컬 바이올로지' 온라인판에 게재됐다.
남도영기자 namdo0@
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