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유비키틴-프로테아좀 시스템과 신경변성질환

전문가 제언: ○ 현대인의 사망 원인으로서 높은 비중을 차지하여 심각한 가정과 사회적인 문제를 야기하고 있는 뇌질환인 파킨슨병은 Alzheimers disease, 헌팅턴 증후군, 근위축성 축삭경화증(amyotrophic lateral sclerosis) 등과 함께 대표적인 중추신경계의 퇴행성 신경 질환으로 분류되고 있고, 특히 파킨슨 증후군의 familial case는 parkin, α-synuclein, Ub-carboxy terminal hydrolase-L1 등의 유전자에 결함이 생겨 발생하는 것으로 알려져 있다. 최근에 이와 같은 단백질의 기능이 후천적인 파킨슨 증후군의 병리적 상황과도 연관성이 있다는 것이 밝혀지면서 그 중요성이 다시금 부각되고 있다.

○ 최근 연구에 의하면 Ub-Pr계를 정지시키는 화학물질을 인위적으로 처리한 다음 HIV 바이러스의 행동에 어떤 차이가 유도되는지를 조사한 결과 에이즈 바이러스가 CD4+ T세포를 벗어나 다른 세포를 감염시키는 기능에 변화가 유도된다는 사실이 확인되었으며, 바이러스 방출을 조절하기 위해 Ub-Pr을 사용한다는 사실을 확인할 수 있었다.

○ Ub-Pr 단백 분해 경로에 관계된 다양한 인자들을 저해하는 천연물 성분의 구조와 생물활성에 초점을 두고 Ub-Pr 시스템의 구성과 기능, Pr 저해물질의 저해 기전과 천연물 유래 Pr 저해물질, Ub 활성화효소 E1과 Ub ligase E3의 저해물질, 천연물 유래 MDM2 저해물질, 탈 Ub화 효소 저해물질 및 항암제인 girolline의 polyubiquitin화 p53의 운반 저해제로의 가능성이 제시되고 있다.

○ 이상과 같이 Ub-Pr 시스템이 복잡하여 밝혀지지 않은 부분이 남아 있다는 것은 천연물 화학, 신약 개발의 연구 분야에서 보면 표적이 될 수 있는 점이 많이 존재한다는 것을 의미하며, 기초 및 개발 연구의 대상으로 매우 매력적이라고 볼 수 있다. 현재 난치성인 신경변성 질환은 물론 항암제, 항염증제로서의 Pr 저해물질이나 Ub ligase 저해물질의 개발도 기대되므로 향후 Ub-Pr 시스템의 해명을 위한 분자 probe의 개발에 기여할 화합물이나 질병 치료 약물로의 새로운 리드화합물이 천연자원으로부터 발견될 것을 기대한다.

저자: Shigetsugu Hatakeyama
자료유형: 학술정보