대구경북과학기술원(DGIST)은 박상철 석좌교수와 이영삼 교수연구팀이 가역적 회복을 유도할 수 있는 약물을 발굴하고 이 약물을 활용한 노화 회복 메커니즘을 규명했다고 28일 밝혔다.
노화는 나이가 들면서 세포 분열 및 성장 능력이 저하돼 나타나는 현상이다. 생체 기능 저하와 노인성 질환의 원인으로 작용한다.
박 교수 연구팀은 노화는 회복될 수 없다는 기존 학계의 '노화 비가역성' 패러다임에 대한 사고를 전환, 가역적으로 노화를 회복시킬수 있다는 연구를 수행했다.
화학 반응에서 두 가지 물질이 특정 농도, 압력, 온도 등 조건에서 반응해 생성물이 만들어질 때, 이 생성물을 다시 반응시켜 처음 두 가지 물질이 생기는 반응을 가역적 반응이라고 한다.
연구팀은 우선 노화의 가역적 회복을 위해 노화를 제어할 수 있는 인자를 찾고, 세포 분열 능력을 회복시킬 수 있는 약물 발굴을 시도했다.
그 결과 인산화 효소 가운데 하나인 'ATM 단백질 활성 저해제(KU-60019)'가 리소좀 기능 활성화, 세포증식 유도 등을 통해 노화 세포의 기능을 회복시킨다는 사실을 확인했다.
리소좀의 기능 저하는 생체 고분자를 축적시키고, 제 기능을 수행하지 못하는 미토콘드리아를 완전히 제거하지 못해 세포 노화를 유발한다.
연구팀은 리소좀 활성 조절에 관여하는 'v-ATPase' 단백질이 ATM 단백질에 의해 인산화가 진행된다는 것을 확인했다. 또 'v-ATPase'를 구성하는 단위체간 결합력이 약화돼 결과적으로 리소좀 기능이 떨어진다는 것도 실험으로 밝혀냈다.
이는 'KU-60019' 약물에 의한 ATM 단백질 활성화 조절이 'v-ATPase'의 인산화 감소를 유도하고, 리소좀의 기능을 회복시켜 노화 동물 모델에서 상처 회복을 촉진시키는 노화 가역적 회복이 가능함을 증명했다.
박상철 석좌교수는 “리소좀 기능 저하 억제 및 회복을 통한 노화세포의 가역적 회복이 가능하다는 메커니즘을 규명한 것이 이번 연구의 의의”라면서 “향후 노화 동물 모델을 통한 효능과 안전성 검증을 통해 인간 수명을 연장할 수 있는 연구를 지속적으로 수행하겠다”고 말했다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
