GIST, '근육 회복' 단백질 세계 최초 발견…근감소증 치료 청신호

근육량 회복·근섬유 성장 촉진 등 개선 효과 확인

치료제 개발 기대감 높여…국제학술지 'EMBO'게재

[광주=뉴시스] GIST 생명과학과 연구팀이 나이 들수록 빠지는 근육을 되살려 줄 근육 회복의 스위치 역할을 해줄 단백질을 세계 최초로 발견하고 치료제 후보까지 제시했다. (사진 하단 왼쪽부터) 윌리엄스 교수, 정다운 연구교수, 이상훈 박사과정생. (사진=지스트 제공) [email protected]  *재판매 및 DB 금지

[광주=뉴시스]이창우 기자 = 광주과학기술원(지스트·GIST)이 나이 들수록 빠지는 근육을 되살려 줄 스위치 역할을 할 단백질을 세계 최초로 발견함으로써 치료제 개발의 기대감이 높아지고 있다.

GIST는 생명과학과 다런 윌리엄스(Darren Williams) 교수 연구팀이 노화에 따른 근감소증의 주요 유발 요인으로 단백질 'DUSP22'의 과활성화를 새롭게 지목하고 이를 억제함으로써 근육 소실을 효과적으로 방지할 수 있다는 연구 결과를 발표했다고 24일 밝혔다.

이번 성과는 근감소증이 단순한 노화 현상이 아닌 '조절이 가능한 질환'임을 과학적으로 입증한 사례다.

특히 현재 치료제가 없는 근육 위축 질환에 새로운 치료 전략을 제시하는 전환점을 만들어 준 것으로 평가받는다.

DUSP22(Dual specificity Protein Phosphatase·이중 특이성 단백질 인산분해효소)는 단백질 탈인산화 효소의 한 종류로 JNK 신호 경로를 활성화해 세포 증식→분화→사멸 등 다양한 과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 하지만 근육 조직 내 역할은 아직 명확히 밝혀지지 않았었다.

그러나 윌리엄스 교수 연구팀은 근감소증 환자의 골격근 조직과 함께 노화·스테로이드 약물(덱사메타손) 투여·사지 고정 등의 조건으로 유도한 다양한 근위축 동물모델을 분석한 결과 공통적으로 DUSP22 단백질이 과도하게 발현되는 현상을 세계 최초로 발견했다.

[광주=뉴시스] GIST 연구팀이 세계 최초로 발견한 '근육 회복 스위치' 역할 단백질 개념도. (그래픽=지스트 제공) photo2newsis.com *재판매 및 DB 금지

실험 결과 DUSP22를 과도하게 발현시킨 세포에선 근육 형성이 억제되고 근감소 관련 유전자의 발현이 증가해 근육 위축이 가속화됐다.

반면 BML-260을 투여하거나 DUP22 유전자를 억제하자 근감소 관련 유전자인 Atrogin-1, MuRF-1의 발현은 각각 52%, 57% 감소했다. 또 근육 위축이 뚜렷이 완화되는 효과가 나타난 것으로 확인됐다.

연구팀은 "DUSP22가 근육 위축을 유도하는 핵심 인자로 작용한다는 사실은, 이를 표적으로 하는 약물 전략이 근감소증뿐 아니라 다양한 근육 퇴행성 질환 치료에도 효과적일 수 있음을 시사한다"고 설명했다.

다런 윌리엄스 교수는 "이번 연구 성과는 근육 소실의 핵심 인자로 작용하는 DUSP22의 병리적 기능을 세계 최초로 규명하고, 유전자 억제와 저분자 화합물(BML-260)을 활용해 근감소증을 효과적으로 완화할 수 있음을 입증한 것"이라며 "앞으로 근감소증과 기타 근육 퇴행성 질환에 적용이 가능한 치료제로 발전시키기 위한 후속 연구를 이어 갈 계획"이라고 말했다.

연구팀은 치료제 개발을 위해 DUP22 단백질과 억제 화합물에 대해 국내외 특허 출원을 완료한 상태다.

GIST 생명과학과 다런 윌리엄스가 지도하고 정다운 연구교수와 이상훈 박사과정 학생 등이 참여한 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업과 정보통신기획평가원의 지원을 받았다. 연구 결과는 국제학술지 'EMBO Molecular Medicine' 5월호에 게재됐다.


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