연세의대 이남구 교수팀, 유전성 난청 해결할 수 있는 사페론 단백질 발견

국내 연구팀이 유전성 난청질환의 새로운 치료 가능성을 제시해 관심을 모으고 있다. 

연세의대 이민구 교수(약리학), 최재영·정진세 교수팀(이비인후과)이 유전성 난청과 관련된 돌연변이 단백질 기능의 정상화를 돕는 새로운 단백질을 발견했다. 

우리나라를 비롯해 동아시아 국가에서 가장 흔한 유전성 난청의 원인은 펜드린(Pendrin)이라는 단백질이 돌연변이다. 이 단백질은 세포막에서 염화물과 요오드화물 이온을 상호교환하는 것과 관련이 있는 단백질이다. 하지만 왜 돌연변이를 일으키는지에 대해서는 아직 밝혀지지 않았다.

연구팀은 "펜드린 단백질이 돌연변이를 일으키면, 세포에서 제대로 펜드린 단백질이 형성되지 못하고 또한 세포 밖으로 이동하지 못해 난청을 유발한다"며 "현재까지 펜드린 단백질 돌연변이에 의한 유전성 난청 질환을 완치시킬 수 있는 치료법은 없었다"고 설명한다. 

이에 연구팀은 세포 내 단백체 분석법 및 대규모 유전자 검색 기법을 통해 돌연변이를 일으킨 펜드린 단백질이 세포 내에서 세포막으로 이동할 수 있도록 도와주는 '사페론 단백질(DNAJC14)'을 발견했다.

사페론 단백질은 펜드린 단백질의 제작을 강화시켜 이를 통해 페드린 단백질이 세포막에서 제대로 기능을 할 수 있게 도와주는 것을 확인했다.

정진세 교수는 "돌연변이 펜드린 단백질이 제 기능을 하게 되면 안쪽 귀의 음이온 조성 및 산도 조절이 가능해져 유전성, 즉 선천적으로 생기는 난청의 치료제 개발도 가능해 질 것으로 예상한다"고 밝혔다.

▲ 그림 왼쪽 : 돌연변이를 일으킨 펜드린 단백질(보라색 동그라미)이 세포막까지 도달하지 못하고 세포 내에서 파괴된다.

▲ 그림 오른쪽 : 사페론 단백질(빨간색 말 발굽 모양)의 도움으로 돌연변이 펜드린 단백질(보라색 동그라미)이 세포막까지 도달해 이온을 교환할 수 있게 작용한다.

연구팀은 이번 연구를 통해 '비전형적 세포막 수송 경로(세포 내 소기관에서 바로 세포막으로 수송되는 새로운 단백 수송경로)'를 새롭게 규명해 단백질이 제대로 형성되지 않아 발병하는 퇴행성 신경질환, 낭포성 섬유증 등 질환의 치료제 개발에 단서를 찾아냈다.

이민구 교수는 "이번 연구 결과는 파킨슨병이나 알츠하이머병과 같은 퇴행성 신경질환의 치료법 개발에도 응용될 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단 지원으로 최근 네이처 Nature Communications지(인용지수 11.47)에 게재됐다.

저작권자 © 메디칼업저버 무단전재 및 재배포 금지