KU-60019는 ATM 단백질의 인산화 활성을 억제해 vATPase의 인산화 감소를 통해 리소좀의 활성 증가 를 유도하고, 미토콘드리아의 기능 회복을 유도해 노화 세포의 기능을 회복시킨다./사진=DGIST국내 연구진이 젊음을 되찾을 수 있는 약물을 발굴하고 이를 활용한 노화 회복 메커니즘을 규명했다.
대구경북과학기술원(DGIST)는 뉴바이올로지전공 박상철 석좌교수와 이영삼 교수 연구팀이 세포 내 소기관인 리소좀 기능 회복으로 노화 세포를 회복시킬 수 있음을 세계 최초로 확인했다고 28일 발표했다.
노화는 세포 분열 및 성장 능력이 떨어지는 현상으로 생체 기능 저하, 노인성 질환 원인으로 작용한다. 세포 내 생체 고분자를 분해하고 오토파지(자가포식)를 담당하는 리소좀 기능 저하는 생체 고분자 축적, 미토콘드리아 불완전 제거 등 물질대사 불안정성을 야기해 세포 노화를 유발한다.
연구팀은 노화를 제어하는 인자를 찾고 세포 분열 능력을 회복시킬 수 있는 약물 발굴을 시도했다.
그 결과 인산화 효소 가운데 하나인 ATM 단백질 활성을 저해하는 KU-60019 약물이 리소좀 기능 활성화, 세포 증식 유도로 노화 세포 기능을 회복시킨다는 사실을 확인했다.
연구팀은 세포 노화가 진행할 때 리소좀 활성 조절에 관여하는 V형 ATP아제(v-ATPase)가 ATM 단백질에 의해 인산화하면서 단위체 간 결합력 약화로 리소좀 기능 저하를 일으키는 사실을 확인했다.
또 KU-60019 약물의 ATM 단백질 활성화 조절이 V형 ATP아제 인산화를 감소시켜 리소좀 오토파지 기능과 미토콘드리아 기능 회복뿐 아니라 노화 세포를 원래 상태로 되돌리는 것이 가능함을 증명했다.
박상철 석좌교수는 “리소좀 기능 저하 억제 및 회복으로 노화 세포의 가역적 회복이 가능하다는 메커니즘을 규명한 것이 연구 의의다”고 말했다.
연구 결과는 화학생물학 분야 국제학술지 ‘네이처 케미컬 바이올로지(Nature Chemical Biology)’ 28일 자 온라인판에 실렸다.
박상철 석좌교수/사진=DGIST
이영삼 교수/시진=DGIST
