남홍길 대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지전공 펠로우 연구팀이 이승재 포스텍 교수 연구팀과 공동으로 생명체 노화 및 수명조절에 중추적 역할을 담당하는 RNA 이중나선분리효소인 ‘HEL-1’의 기능을 새롭게 발견했다.
그동안 노화 및 수명을 조절하는 유전자 및 단백질에 대한 연구는 많았지만 RNA가 노화 과정에서 어떤 역할을 하는지에 대한 근거는 부족했었다. 특히 전반적인 RNA 기능에서 중요한 역할을 하는 RNA 이중나선분리효소의 노화 및 수명 조절 기능에 대해서는 알려진 바가 없었다.
연구팀은 ‘예쁜꼬마선충’을 이용한 실험을 통해 RNA 이중나선분리효소 가운데 ‘HEL-1 효소 단백질’이 노화 및 수명 조절에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.
야생 예쁜꼬마선충에 비해 2배 이상 오래 사는 예쁜꼬마선충 돌연변이체에서 HEL-1 효소 단백질 기능을 저하시킬 경우 수명이 약 39% 단축되는 것을 확인했다.
이와는 반대로 야생형에서 HEL-1 효소 단백질을 추가적으로 과다 발현시킬 경우 수명이 최대 18% 증가한다는 사실도 확인했다.
이러한 현상이 다양한 수명 조절 경로 가운데 인슐린 조절 경로에서 특이적으로 나타나고 있다는 것을 확인했다.
연구팀은 또 차세대 염기서열분석법을 통해 장수에 필요한 RNA 이중나선분리효소인 HEL-1 효소 단백질이 노화 및 수명 조절에 중요한 ‘FOXO 전사조절인자’와 상호작용으로 수명 연장을 유도할 수 있다는 사실도 발견했다.
이번 연구는 사람의 장수에 기여하는 단백질을 찾고 노화 조절 물질을 개발하는데 일조할 것으로 기대된다.
남홍길 펠로우는 “진화적으로 생명체에서 잘 보존돼 있는 단백질 기전인 만큼 사람의 노화 및 수명 연구에도 크게 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 최근 세계적 과학기술 전문저널인 미국국립과학원회보(PNAS) 온라인판에 게재됐다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
