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활성산소가 암이나 당뇨병 등 염증성 질환을 유발하는 메커니즘이 국내 연구진에 의해 규명됐다.
미래창조과학부는 한국생명공학연구원 생체방어시스템연구센터의 김명희(사진) 박사팀이 이 같은 과정을 규명하는 데 성공했다고 16일 밝혔다.
세포 증식과 분화 등을 조절하는 기능을 가지고 있는 활성산소는 스트레스를 받아 과다하게 늘어나면 암이나 당뇨와 같은 염증성 질환을 일으키는 것으로 알려져 있었다. 하지만 어떤 메커니즘에 의해 활성산소가 염증 조절 등에 영향을 미치는가에 대한 정확한 연구 결과는 그동안 없었다.
김 박사 연구팀은 염증 조절 단백질인 TXNIP와 항산화효소 단백질 TRX의 결합체에 대한 고해상도 입체구조를 분석한 결과 활성산소에 의한 두 단백질 간 상호작용이 활성산소에 의한 염증 조절에 영향을 미친다는 사실을 확인했다.
연구팀은 정상적인 세포환경에서는 TXNIP가 TRX의 기능을 억제하기 위해 TRX와 함께 결합체를 형성하지만 스트레스를 받아 활성산소의 농도가 급격히 증가하면 TXNIP·TRX 결합체에서 TXNIP가 분리된다는 사실을 규명했다. 고농도의 활성산소는 TRX와 TXNIP의 결합체에 직접적으로 영향을 미쳐 TXNIP를 결합체로부터 분리시키고 분리된 TXNIP는 가장 중요한 염증조절인자로 알려진 IL-1β(인터루킨-1베타)의 분비를 촉진시켜 염증성 질환에 영향을 미친다는 것도 밝혀냈다.
김명희 박사는 "TRX와 TXNIP 결합체의 고해상도 입체구조는 염증·당뇨 질환 치료제 개발을 위한 연구 기반이 될 것"이라며 "항암제 개발의 중요 타깃인 TRX 기능 억제물질 개발에 핵심적 역할을 할 것으로 기대한다"고 말했다.
이번 연구성과는 세계적 학술지인 '네이처 커뮤니케이션스' 1월6일자 온라인판에 게재됐다.
