국내 연구진이 치매 원인 중 하나로 알려진 타우 단백질이 뇌 속에서 얽혀 단단하게 뭉쳐지는 분자 수준의 기전을 최초로 규명했다. 새로운 개념의 알츠하이머 치매 치료제 개발 가능성을 높였다는 평가다.
한국보건산업진흥원은 이민재 서울대 의대 교수(사진)팀과 김준곤 고려대 교수팀이 타우 단백질의 섬유화 과정과 신경독성 물질 형성 원리를 입증했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 지난달 중순 국제학술지 어드밴스드 사이언스에 실렸다.
이번 연구를 통해 연구진은 타우 단백질 조각이 뇌 신경세포 내부로 침투하는 과정과 시냅스 기능 억제 기전, 동물의 기억력 감퇴와 뇌조직 사멸에 끼치는 영향 등을 구체적으로 규명했다. 그동안 제대로 규명되지 않았던 타우 단백질의 섬유화 현상을 밝힌 것이다.
타우는 아밀로이드베타와 함께 알츠하이머를 유발하는 것으로 알려진 주요한 원인 단백질이다. 타우 단백질이 뇌 속에 쌓이면서 신경세포를 죽이는 독성을 내는 것으로 알려졌지만 근본적으로 어떤 원리 탓에 알츠하이머가 생기는지에 대해선 확인되지 않았다.
연구팀은 타우 단백질이 어떻게 분자 수준에서 뭉쳐져 섬유화되는지를 파악하기 위해 신경독성 물질 형성을 촉진하는 핵심 영역인 응집 코어에 초점을 맞춰 연구를 진행했다. 이를 통해 절단된 타우 단백질의 일부분이 별다른 처리 없이도 신경 독성물질을 형성한다는 것을 확인했다. 이를 통해 정상적인 타우 단백질도 신경 독성물질로 전환된다는 것도 규명했다.
동물모델을 활용한 실험에선 타우 응집 코어를 생쥐의 뇌실 내 해마에 주입했더니 신경세포가 죽어 신경염증 반응이 생기고 기억력이 떨어진다는 것을 확인했다. 알츠하이머 치매와 유사한 행동학적 변화다. 타우 조각이 알츠하이머를 일어키는 원리를 분자와 세포를 통해 확인한 뒤 동물모델에서도 재현했다.
이 교수는 "이번 연구는 새 타우 단백질의 섬유화와 신경독성 생성 원리를 분자와 세포, 동물 모델 수준으로 밝혀낸 것"이라며 "후속 연구를 통해 알츠하이머의 새 치료법을 제시하는 데 기여할 것"이라고 했다.
이번 연구는 치매극복연구개발사업단 지원을 받았다. 그는 "생화학·신경과학·생물리학 등 다양한 분야 연구자의 협업과 고위험·고수익 기초연구에 대한 국가적 지원을 통해 연구 성과를 창출했다"며 "창의적 R&D 활동에 지속적으로 정부 지원이 이뤄져야 한다"고 했다.
이지현 기자 bluesky@hankyung.com
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