울산과기원, 파킨슨병 증상 완화 새 치료 단서 제시

김재익 교수팀, 오글루넥당화 활성화로 운동 이상 증상 완화

나비처럼 날아 벌처럼 쏜다던 복서인 무하마드 알리도 멈추게 한 질병이 있다. 파킨슨병이다.
이 병에 걸리면 근육이 마비되거나 경련이 일어나 움직임이 둔화된다. 알츠하이머병(치매)에 이어 두 번째로 발병률이 높은 퇴행성 뇌질환이다.
울산과학기술원(UNIST)은 세포 내 단백질 변형 과정 중 하나를 조절해 파킨슨병 증상을 완화할 수 있다는 사실을 발견했다.
김재익 생명과학과 교수팀은 도파민 신경세포에서 오글루넥당화(O-GlcNAcylation)를 활성화해 파킨슨병 유발 운동 이상증을 정상 수준에 가깝게 완화할 수 있음을 동물실험에서 입증했다.
세포 내 단백질 변형 과정(Post-Translational Modification, PTM) 한 종류인 오글루넥당화가 도파민 신경세포 기능과 사멸에 관여한다는 새로운 사실을 발견하고 동물 모델에 적용한 것이다.

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연구진이 파킨슨병 모델 쥐에 오글루넥당 분해를 억제하는 약물을 투여하자 도파민 신경세포가 일찍 죽는 현상이 억제되고 운동 이상 증상이 크게 완화됐다.
파킨슨병에 걸리면 뇌 속 도파민 신경세포가 죽어 도파민 분비가 줄어들면서 떨림, 근육 경직, 자세 불안정 등 증상이 나타나고 운동 장애가 심화한다.
도파민은 근육 움직임에 관여하는 물질이다.
현재 파킨슨병 치료는 도파민을 보충하는 대증 요법에 그치고 있다.
근본 치료는 도파민 신경세포 조기 사멸을 막는 것인데, 김 교수 연구팀은 오글루넥당화 활성화가 인산화를 억제해 도파민 조기 사멸을 막는 것을 확인했다.
인산화 역시 단백질 변형 과정 중 하나다.
과도한 단백질 인산화는 신경세포 조기 사멸의 유력한 원인으로 지목되고 있다.
연구진은 당기와 인산기가 단백질 아미노산 사슬의 같은 위치에 경쟁적으로 붙는다는 점과 오글루넥당화가 뇌에서 가장 활발히 일어난다는 사실에서 아이디어를 얻었다.
김재익 교수는 "도파민 신경세포에 작용하는 오글루넥당화의 새로운 역할을 밝혔다"며 "오글루넥당화로 과인산화를 억제해 근본적인 퇴행성 뇌 질환 치료 가능성을 보였다는 데 큰 의미가 있다"고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단, 포스코청암재단 지원을 받아 수행됐고, 결과는 신경학 권위지 '브레인'(Brain)에 공개됐다. 김근주 기자