에너지 대사 조절하는 ‘스위치’ 찾았다
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에너지 대사 조절하는 ‘스위치’ 찾았다
  • 최경주 기자
  • 승인 2019.11.29 10:33
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의약바이오컨버젼스연구단 ‘LARS1’ 효소 기능 규명
“암·신경·근육질환 등 치료제 개발 유용하게 활용될 것”
우리 몸의 에너지 대사 과정과 'LARS1' 효소의 기능. 과학기술정보통신부 제공

국내 연구진이 세포내 아미노산과 탄수화물의 양을 정확히 감지하고, 이를 토대로 단백질 합성이나 에너지 대사를 조절하는 효소를 세계 최초로 찾아냈다. 에너지 대사과정은 비만‧당뇨 등 대사성 질환과 암, 면역질환 등에 밀접하게 연관돼 있어 치료제 개발에 중요한 단초를 제공했다.

과학기술정보통신부는 의약바이오컨버젼스연구단 김성훈 단장(서울대 교수)과 연세대 한정민 교수 등이 공동연구를 통해 ‘LARS1(leucyl-tRNA synthetase 1)’ 효소가 단백질 합성과 에너지 생산의 균형을 이루는 대사조절 ‘스위치’ 역할을 한다는 사실을 규명했다고 29일 밝혔다.

아미노산은 단백질의 구성 요소다. 몸을 구성하는 중요한 구성성분인 동시에 에너지가 부족하면 에너지를 생성하는 연료로도 쓰인다. 하지만 지금까지 아미노산이 몸의 에너지 수준을 어떻게 감지해 전환을 발생시키는지에 대해선 밝혀진 것이 없었다.

연구단은 지난 2012년 LARS1이 세포내 아미노산중 하나인 류신(leucine)을 감지해 단백질합성과정을 활성화하는 스위치로서 작동한다는 사실을 세계 최초로 발견했다. 지난 연구에서는 LARS1의 스위치가 류신에 의해 작동이 시작되는 ‘온(On)’ 상태가 된다는 것은 밝혔으나 어떻게 작동이 멈추는지 ‘오프(Off)’되는지는 밝히지 못했다.

이번 연구는 LARS1의 아미노산 스위치 기능이 우리 몸의 에너지 상태에 따라 온-오프될 수 있다는 사실을 추가로 규명한 데 의미가 있다. LARS1가 세포의 에너지원인 ATP의 수준을 감지하여 아미노산인 류신의 대사의 방향을 조절하는 통합적인 기능을 할 수 있다는 사실을 알아낸 것이다.

김성훈 의약바이오컨버젼스연구단장은 “LARS1 효소가 우리 몸에서 에너지와 아미노산의 대사를 통합적으로 조절을 하는 중요 효소임을 밝혀낸 성과”며 “LARS1 효소가 당뇨병, 비만과 같은 대표적인 대사조절 질환 뿐 만 아니라 암·신경·근육 관련질환의 치료제 개발 타깃으로 유용하게 활용 될 것”이라고 말했다.

이번 연구성과는 29일 사이언스지 온라인판에 실렸다.


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