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치매 일으키는 단백질 변질과정 규명

뇌세포 신경전달과정에서 알파시뉴클린이 스내어 단백질 활동에 정상적인 영향을 미치는 경우(왼쪽)와 알파뉴시클린 응집독소체로 바뀌면서 신경전달을 마비시키는 경우의 개념도(오른쪽).
뇌세포 신경전달과정에서 알파시뉴클린이 스내어 단백질 활동에 정상적인 영향을 미치는 경우(왼쪽)와 알파뉴시클린 응집독소체로 바뀌면서 신경전달을 마비시키는 경우의 개념도(오른쪽).

치매를 유발하는 뇌신경세포 단백질의 변질 과정을 국내 연구진이 밝혔다.

한국과학기술연구원(KIST) 의공학연구소 테라그노시스연구단과 포스텍, 성균관대 공동연구진은 전체 치매 발병원인의 30%를 차지하는 것으로 알려진 뇌신경세포 단백질 알파시뉴클린(alpha-synuclein)의 변질 과정을 밝히고 이 과정에서 치매 유발 원인을 규명했다고 19일 밝혔다. KIST 신연균 교수 공동연구팀은 첨단 단분자 융합 연구방법을 이용해 알파시뉴클린 응집독소체가 뇌 활동의 중요한 부분인 시냅스에서의 신경전달물질 분비를 저하시켜 기억 및 인지 활동의 저해를 가져와 치매를 유발할 수 있다는 사실을 발견했다.

시냅스에서의 신경전달물질 분비는 이를 저장하는 포낭 주머니가 뇌세포막에 융합해 일어난다. 공동연구팀은 스내어(SNARE)라는 단백질이 어떠한 과정을 통해 개개의 포낭을 세포막에 융합시키고 그 융합과정을 조정하는지를 단계별로 분리·측정하는 데 성공했다.


이 과정에서 알파시뉴클린은 정상적인 상태에서 스내어 단백질을 돕는 역할을 하지만, 여러 개가 엉켜 독소로 탈바꿈하면 스내어 단백질에 들러붙어 이들의 세포막 융합 활성을 무력화시키거나 여러 개의 포낭 주머니를 응집하도록 만들어 시냅스로의 신경전달물질 분비를 급격히 저하시킨다는 사실을 알아냈다. 이는 시냅스의 신경전달 기능을 약화시키고 뇌의 기억 및 인지 활동의 약화를 가져오게 된다.

KIST 신연균 교수는 "이번 발견은 치매를 효과적으로 예방하고 치료할 수 있는 새로운 방향을 제시해 준다는 데 큰 의미가 있다" 며 "치매 유발의 또 하나의 중요 인자인 베타아밀로이드(beta-amyloid)라는 단백질 또한 비슷한 메커니즘을 통해 치매를 유발할 것으로 보여 스내어 단백질의 무력화가 대다수 치매발병의 근본적 원인 중 하나일 것으로 예상된다"고 말했다.

jhpark@fnnews.com 박지현 기자