[생활과학] 세포 내에서 노화를 막는 단백질이 발견돼, 노화와 질병 치료의 새로운 표적으로 떠오르고 있다.

[생활과학] 세포 내에서 노화를 막는 단백질이 발견돼, 노화와 질병 치료의 새로운 표적으로 떠오르고 있다.

 

 

일본 도쿄대와 이화학연구소 공동 연구팀은 HKDC1이라는 단백질이 세포 내 소기관인 미토콘드리아와 리소좀의 안정성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.

세포 내에서 에너지 공급과 청소 역할을 하는 미토콘드리아와 리소좀이 정상적으로 활동하도록 도와 세포의 노화를 억제하는 단백질이 발견됐다.

일본 오사카대학 요시모리 타모츠 교수 연구팀은 2일 국제학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’를 통해 세포 내 ‘HKDC1’ 단백질이 미토콘드리아와 리소좀의 안정성을 유지해 세포 노화 방지에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다고 전했다.

세포가 정상적으로 기능하기 위해서는 각각의 세포 내에 존재하는 미토콘드리아와 리소좀 등의 세포 소기관들이 제 역할을 수행해야 한다. 이들 세포 소기관들은 그 자체로 하나의 독립된 생명체처럼 활동하며, 이러한 세포 소기관들의 이상은 각종 질병이나 노화 현상과도 밀접하게 연관되어 있음이 최근 여러 연구들을 통해 확인되고 있다.

연구팀은 그러나 TFEB라는 전사인자가 리소좀 기능의 주요 조절인자이자 미토콘드리아 기능 조절에도 관여한다는 사실은 확인했지만, 이 두 소기관을 유지하는 근본적인 메커니즘은 아직 규명되지 않았다고 연구 배경을 설명했다.

연구팀은 이번 연구를 통해 TFEB가 발현될 때 함께 작용하는 유전자 중 HKDC1이라는 물질이 있다는 것을 알아냈다. HKDC1은 탄수화물 대사에 관여하는 효소와 관련된 단백질로, 세포의 노화를 막는 데 중요한 역할을 한다.

이 연구에서는 HKDCD1 유전자가 TFEB에 의해 조절되는 것을 밝혀냈다. 또한 HKDC1 유전자는 미토콘드리아와 리소좀이 스트레스를 받을 때 더욱 활성화된다는 사실도 밝혀졌다.

연구팀은 미토콘드리아 손상을 막는 또 다른 방법은 ‘자가포식’이라고 불리는 과정을 통해 손상된 미토콘드리아를 제거하는 것이라며 HKDC1은 이 같은 자가포식경로 중 하나인 PINK1과 파킨에 의존하는 경로에 작용한다고 설명했다.

세포 안에 손상된 미토콘드리아가 존재할 경우 TFEB가 HKDC1 유전자를 활성화시켜 미토파지를 작동시킴으로써 손상된 미토콘드리아를 제거한다는 것이다.

또한, 연구팀은 HKDc1의 발현량이 줄어든 세포에서는 리소좀의 기능에도 문제가 생긴다는 사실을 확인했다. 이러한 결과는 HKDC1과 TFEB가 리소좀의 기능회복에 관여한다는 것을 보여준다.

연구팀은 HKDC1이 노화 및 각종 질병과 관련이 있는 미토콘드리아와 리소좀의 안정적 작동에 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다며 HKDC1과 관련 메커니즘이 노화와 다양한 질병의 잠재적 치료 표적이 될 수 있을 것이라고 전망했다.