GIST 연구진, 뇌종양 치료 효소 원리 규명

인간 QPRT 6량체에 의한 조효소 NAD 생합성 경로. QPRT는 필수아미노산인 트립토판으로부터 형성된 퀴놀린산에 포스포리보스를 결합해 NAD의 생합성 전구체인 니코틴산 모노뉴클레오티드를 생성하는 반응을 매개한다.

항암제와 신경퇴행성 질환 치료제 개발에 필요한 효소 원리가 규명됐다.

한국연구재단은 미래창조과학부 지원을 받은 엄수현 GIST 생명과학부·화학과 교수 연구팀이 퀴놀린산 전이효소(QPRT) 구조와 기능을 처음 규명했다고 16일 밝혔다.

QPRT는 에너지 생산 효율을 극대화하는 조효소(NAD)의 생합성 전구체인 니코틴산 모노뉴클레오티드를 생성하는 효소다.

퀴놀린산은 신경 독소다. 신경계에 과다하게 축적되면 다양한 신경퇴행성 질환과 종양이 발생한다. 따라서 퀴놀린산이 신경계 내에 축적되는 것을 막아야 하지만 연구는 초보단계였다. 이를 GIST 연구진이 일부 해결한 것.

엄현수 GIST교수

연구진은 QPRT에 대한 X-선 회절 패턴을 분석해 전자밀도 지도를 만들었다. 이 방법으로 원자 수준의 고해상도 3차원 구조를 규명했다.

연구성과는 국제 학술지 네이처(Nature) 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 1월 25일자에 게재됐다.

엄수현 교수는 “QPRT에 의해 신경독소 퀴놀린산이 뇌 안에서 일정 양을 유지하는 원리를 처음 밝힌 것”이라며 “알츠하이머병, 간질 등 다양한 신경퇴행성 질환, 뇌종양 치료제 개발에 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

인간 QPRT 6량체의 3차원 구조.QPRT는 두 분자 사이에 활성부위를 갖는 2량체가 기본 단위이며 하나의 알파-나선과 두 고리에 의해 6량체를 형성한다.

대전=박희범 과학기술 전문기자 hbpark@etnews.com