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1mm 크기 예쁜꼬마선충에서 노화 늦추는 단백질 발굴

예쁜꼬마선충 모델에서 VRK1에 의한 노화지연 및 대사이상 완화

1mm 크기 예쁜꼬마선충에서 노화 늦추는 단백질 발굴
예쁜꼬마선충에서 VRK-1 단백질의 발현패턴 확인


[산업일보]
우리 세포는 공복이나 운동에도 불구하고 에너지가 항상 일정한 수준으로 유지될 수 있도록, 세포의 에너지 수준을 꾸준히 모니터링하는데, 이 역할을 에너지센서인 AMPK가 맡고 있다.

실제 AMPK가 생쥐나 초파리, 예쁜꼬마선충에서 나타나는 식이 제한에 의한 수명연장을 매개하는 것으로 잘 알려져 있지만 이 과정에서 AMPK를 자극하는 상위조절자는 알려져 있지 않았다.

이에, 한국연구재단(이사장 노정혜)은 이승재 교수(한국과학기술원)와 김경태 교수(포항공과대학교) 연구팀이 손톱보다 작은 예쁜꼬마선충에서 세포의 에너지 센서(AMPK 효소)를 활성화함으로써 수명연장을 돕는 새로운 장수유도 단백질 VRK-1의 기전을 규명해냈다고 밝혔다.

연구팀은 VRK1이 활성화될 때 예쁜꼬마선충 유전자 2만 여 개 가운데 단백질로 발현되는 패턴이 AMPK가 활성화될 때와 유사한 것을 알아냈다.

이에 인산화효소인 VRK1과 대사조절을 통한 노화조절자 AMPK와의 상관관계를 살펴보았다. 그 결과 VRK1이 AMPK를 직접 인산화시키며, 인산화된 AMPK가 미토콘드리아의 전자전달계 억제를 매개해 수명연장 효과가 나타나는 것을 알아냈다.

실제 예쁜꼬마선충에서 미토콘드리아 전자전달계의 기능을 감소 시켜 수명이 늘어난 돌연변이는 VRK1를 활성화시켰으며, VRK1에 의한 자극에 반응하지 않는 AMPK 돌연변이 예쁜꼬마 선충에서는 이러한 수명연장 효과가 나타나지 않았다.

AMPK의 장수조절 효과를 유도하는 상위인자로, 여러 종에 걸쳐 잘 보존된 VRK-1의 역할을 새로이 규명한 이번 연구결과로, AMPK 이상으로 인한 대사질환 및 항노화에 대한 약물발굴 표적으로 VRK-1이 추가될 수 있을 것으로 기대된다.

연구진은 “AMPK는 세포 내 다양한 과정에 관여하고, 세포의 항상성 유지를 돕는 만큼 그 기능 이상은 다양한 질환과 노화와 깊은 관련이 있다”며, “따라서 AMPK의 활성을 조절하기 위한 약물 등 다양한 방법이 연구 및 시도되고 있다”고 말했다.

“이번 연구는 VRK-1이 AMPK를 직접 인산화한다는 점을 밝혀, AMPK 활성을 조절하는 새로운 인자로서 VRK-1을 발굴했다는 점이 중요하다”고 밝힌 연구진은 “VRK-1 기능 조절을 통한 AMPK 활성화 조절 방법이 새로운 AMPK 기능 조절 방법으로써 이를 통해 노화 및 다양한 질환의 치료에 응용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
김진성 기자 weekendk@kidd.co.kr

안녕하세요~산업1부 김진성 기자입니다. 스마트공장을 포함한 우리나라 제조업 혁신 3.0을 관심깊게 살펴보고 있으며, 그 외 각종 기계분야와 전시회 산업 등에도 한 번씩 곁눈질하고 있습니다.

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