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폴리글루타민 단백질의 독성 구조체의 발견

전문가 제언: ○ 형태병(conformational disease)은 폴딩병(folding disease)이라고도 부르는데, 단백질의 자연 형태가 잘못 접힘(misfolding)에 의해 변형된 형태로 변하므로 발생하는 병이다. 실제로 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병, 광우병 등 많은 신경변성질환이 이 형태병에 해당한다.

○ 신경변성 질환은 신경세포의 내외에 단백질성분으로 이뤄진 봉입체가 축적되는 것으로 밝혀졌다. 저자들은 거의 유전적 요인에 의해 일어나는 폴리글루타민병에 대해서 원인 단백질인 폴리글루타민 단백질의 구조이상과 응집에서 봉입체 형성에 이르기까지의 분자기구와 세포독성의 발휘기구에 관하여 새로운 사실들을 밝혔다.

○ 폴리글루타민병에서 원인 유전자내에 글루타민을 암호화하는 코돈인 CAG 반복단위가 비정상적으로 길게 늘어난 것이 특징이다. 그래서 저자들은 글루타민 잔기를 40이상을 갖는 모델 단백질인 Thio-PolyQ 단백질로 연구한 결과, 이 단백질은 모노머의 상태에서 자연의 구조가 가용성 β-판구조로 변하고 그리고 중합하여 가용성의 올리고머가 되며 다시 불용성의 아밀로이드 선유상(線維狀) 응집체로 되는 것을 밝혔다. 응집체는 봉입체를 형성하여 축적된다. 여러 형태 중에서 가용성 β-판구조 모노머와 가용성 올리고머가 세포독성을 나타낸다.

○ 펩티드인 QBP1(SNWKWWPGIFP)은 신경변성 억제효과를 나타내며 이상신장(異常伸長) 폴리글루타민 사슬에 결합한다. 그런데 이 펩티드가 독성이 있는 β-판구조로의 변이를 억제한다. 이것은 폴리글루타민병에서 β-판구조가 병의 원인이 되는 형태라는 것이 분명해졌고 이 형태변이를 억제하는 물질을 더 깊이 연구하면 무서운 신경변환 질환의 치료방법이 개발될 것으로 기대된다.

저자: Yoshitaka Nagai
자료유형: 학술정보