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캐나다 알버타 대학의 연구진이 광우병과 같은 프리온 병에서 단백질의 오접힘 (misfolding) 에 변화를 줄 수 있는 항 프리온 성질을 가지는 물질이 분자생물학적 수준에서 어떻게 단백질에 영향을 주는지 밝혀냈다. 우리 몸 속의 단백질이 오접힘으로 인해 올바른 구조를 가지지 못할 때 일어나는 많은 부작용과 질병이 있다. 광우병과 인간 광우병이라 불리는 크로이츠펠트 야콥병 (Creutzfeldt-Jakob disease, CJD) 이나 알츠하이머병, 루게릭병 (Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS), 파킨슨병, 헌팅턴병 등이 여기에 해당된다. 연구진은 단백질 오접힘을 방지한다고 알려진 화학 물질 중 하나 (tetrapyrrole) 를 선정한 뒤, 자체 개발된 레이저 핀셋 (laser tweezers) 을 적용한 힘 분광법 (force spectroscopy) 을 이용하여 단백질의 접힘 (folding) 과 오접힘 (misfolding) 과정을 분자생물학적 수준에서 관찰하였다. 이 방법은 아주 작은 힘과 거리의 변화도 측정이 가능한 정도로 해상도가 높아 단백질 하나를 대상으로 모양의 변화를 측정하는 것이 가능한 방법이다. 연구진은 분리한 단백질에 해당 화학 물질을 첨가한 뒤 핀셋을 이용해 이를 분리하여 이 때 소요되는 에너지와 분리 형태를 관찰한 결과, 올바른 접힘 구조를 가지는 단백질의 경우 해당 화학 물질을 첨가하였을 때 단백질이 이 물질과 결합하여 안정화되는 것을 발견하였으며, 단백질 접힘 시 오접힘으로 인해 단백질이 잘못된 구조를 가지는 것을 막는 것을 발견하였다. 이는 기본적으로 단백질의 접힘 속도를 천천히 하여 단백질로 하여금 접힘을 위한 충분한 시간과 공간을 가지게 하여 오접힘을 막는 샤페론 (chaperone) 의 역할에 의한다. 연구진은 추가적인 연구를 통해 단백질의 오접힘으로 인해 발생하는 질병의 치료제를 개발하는데 도움이 될 것이라 기대하고 있다. 연구 결과는 Nature Communications (2016) 6월 27일 자 온라인 판에 발표되었다. (DOI: 10.1038/NCOMMS12058) |
