인공세포로 ‘치매’ 진행과정 파헤친다

[헤럴드경제=구본혁 기자] 치매(알츠하이머병)는 현대의학의 발전에도 불구하고 아직까지 정복하지 못한 미지의 영역으로 남아있는 질병이다. 치매는 단백질의 응고가 질병을 일으키는 이유 중 하나로 알려졌을 뿐 정확한 진행 과정을 알기는 어려웠다. 이와 관련 국내 연구진이 인공세포를 이용해 ‘베일에 싸여 있던’ 세포 내 단백질의 응고 과정을 샅샅이 파헤쳤다.

포항공과대학교(포스텍) 화학과 김기문 교수(기초과학연구원(IBS) 복잡계 자기조립 연구단 단장) 연구팀은 대구가톨릭대 의과대학 박경민 교수와 공동으로 인공세포를 이용해 단백질 응고 과정을 파악하는데 성공했다고 30일 밝혔다.

단백질의 응고가 알츠하이머병과 같은 퇴행성 뇌질환을 일으킨다는 사실은 여러 연구를 통해 알려졌지만, 기술적인 한계로 이 과정을 직접 관찰할 수는 없었다. 단백질은 고도로 복잡한 생리학적 환경에서 복합적인 단계를 거쳐 응고되기 때문이다.

연구팀은 사람이 나이가 들거나 스트레스를 받았을 때의 세포 환경을 모방해 인공세포를 만들고, 이 환경에서 단백질 응고가 나타남을 확인했다. 세포 소기관 모델, 여러 세포가 모인 세포 조직 모델 등 다양한 세포 환경을 모방해 각 환경에서 단백질 응고체가 세포에 미치는 영향을 확인하기도 했다.

또 인공세포와 실제 세포가 섞인 환경에서 단백질 응고가 전염되는 현상을 확인했다. 이로써 인공세포를 사용한 단백질 응고 연구가 생체 환경에서 일어나는 다양한 단백질 응고의 발생과 세포 간 전파를 관찰할 수 있는 좋은 모델임을 입증했다.

IBS와 한국연구재단 지원으로 수행된 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘미국화학회지’ 최신호에 게재됐다.