"GPR40 단백질" 활성화하면 인슐린 분비 증가
이번 연구는 일본의 대표적인 제약회사인 다케다(Takeda Chemical Industries)의 과학자들이 수행했으며 연구 결과는 영국의 저명한 학술지 네이쳐(Nature) 온라인판 2월 23일자에 소개됐다.
자유 지방산이라 불리는 이들 혈중 지방산들이 췌장으로부터 인슐린이 방출되는 기작에서 일정한 역할을 담당하는 것으로 알려져 있다. 그러나 지방산들이 정확히 어떤 기능을 담당하는가는 수수께끼로 남아 있었다.
다케다 연구진들은 여러 장기에서 정보를 전달하는 역할을 하는 지방산에 주목. 실험용 쥐의 췌장을 조사한 결과, 베타 세포의 표면에 linoleic acid 등의 지방산과 결합하는 특수 단백질 GPR40이 다량 존재하는 것을 발견했다. 지방산이 결합되면, 이 단백질의 움직임이 활발해지고, 통상의 배 이상의 인슐린을 분비하는 것이 발견되었다.
연구진은 실험용 쥐로부터 췌장 세포들을 수집한 후 이에 대한 일련의 연구를 시도했는데 이 과정에서 췌장으로부터 인슐린이 분비되는 과정에 GPR40이란 단백질이 반드시 필요하다는 것을 확인할 수 있었다.
이 단백질은 자유 지방산의 수용체로 작용하면서 인슐린의 분비 과정에 관여한다.
어떤 자유 지방산이 GPR40에 영향을 미쳐 활성을 부여하면 인슐린을 생산하는 췌장 세포로부터 같은 양의 포도당에 대해서도 더 많은 양의 인슐린 호르몬이 분비되는 것이다.
따라서 GPR40 단백질을 표적으로 삼아 그 활성을 변화시키는 화합물을 개발하면 이를 당뇨병 치료에 사용하는 것이 가능하다.
당뇨병을 앓게 되면 음식물의 정상적인 대사 과정에 장애가 생긴다. 건강한 사람들의 경우 췌장으로부터 포도당을 대사시키기에 적당한 양의 인슐린이 만들어진다. 그러나 당뇨병이 발생하면 이같은 정상적인 혈중 포도당 대사가 어렵게 된다.
당뇨병은 크게 두 가지로 구분된다. 1형은 면역계가 췌장의 인슐린 생성 세포를 외래 물질로 인식해 이를 파괴하면서 발달한다.
그 결과 인슐린 생성 자체가 차단되면서 혈중 인슐린 수치가 크게 떨어지거나 아예 사라지는 일이 생긴다.
이 경우에는 매일 인슐린을 따로 주사해야만 생존할 수 있다. 2형은 비만처럼 인슐린이 생성되더라도 이를 적절히 이용하지 못하면서 발달한다. 이 경우에는 인슐린 저항성이 문제가 된다.
연구진은 효율적으로 이 단백질의 움직임을 억제하거나 촉진하는 물질을 찾아 인슐린 분비량을 자유자재로 조절할 수 있는 신약의 개발을 목표로 하고 있다고 밝혔다.