모든 만성 질환에는 공통점이 있나요?

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일반적으로 1년 이상 장기간 지속되는 건강 상태로 정의되는 만성 질환은 전 세계적으로 질병, 의료 시스템 부담, 사망의 주요 원인입니다. 당뇨병에서 심장병에 이르기까지 만성 질환에는 다양한 증상과 원인, 위험 요소가 있습니다. 하지만 최근 연구에 따르면 게시 저널에 Cell 에 따르면 많은 만성 질환에 공통적인 요인이 있다는 놀라운 사실이 밝혀졌습니다. 이 연구는 연구자들이 ‘단백질 무기력증’이라고 부르는 단백질 이동성 감소가 만성 질환 전반에서 어떤 역할을 하는지 살펴봅니다.

단백질 이동성과 만성 질환의 연관성

단백질 이동성 감소는 만성 질환과 정확히 어떤 관련이 있을까요? 연구팀은 인체의 모든 세포가 본질적으로 작은 도시라는 사실에 착안하여 연구를 진행했습니다. 도시에 비유하자면, 단백질은 세포의 밀집된 교통 체증을 뚫고 필수 분자에 도달하기 위해 ‘출퇴근’하며 모든 것을 작동시키는 일꾼이라고 생각할 수 있습니다. 그러나 이러한 단백질이 ‘교통 체증’을 경험하거나 이동성에 제한이 생기면 필연적으로 더 적은 분자에 도달할 수밖에 없습니다. 시간이 지남에 따라 많은 단백질의 이동성이 감소하면 세포 수준에서 문제가 발생하며, 이는 일반적으로 만성 질환에서 발생합니다.

당뇨병 단백뇨와 만성 질환의 사례 연구

화이트헤드 연구소 회원인 리처드 영이 이끄는 연구팀은 인슐린 수용체의 행동 변화를 관찰한 후 만성 질환에 걸린 세포에 단백질 이동성 문제가 있을 수 있다고 처음 의심했습니다. 만성 질환의 대표적인 예인 당뇨병 환자의 경우 세포는 결국 인슐린에 대한 반응성이 떨어집니다. 연구 분야 게시됨 in 네이처 커뮤니케이션 영과 그의 동료들은 2022년에 인슐린 수용체 이동성이 장기적인 당뇨병 전망과 관련이 있을 수 있다고 보고했습니다. 이들은 유전자 발현에 관여하는 단백질인 RNA 중합효소 II 전사 서브유닛 1(MED1)의 매개체와 세린/아르기닌이 풍부한 스플라이싱 인자 2(SRSF2)를 포함한 여러 단백질을 연구하여 이 가설을 검증했습니다, 메신저 RNA의 스플라이싱에 관여하는 단백질입니다.

산화 스트레스와 단백질 무기력증과의 연관성

연구진은 단백질 이동성에 문제가 있다는 증거가 있는 만성 질환이 당뇨병뿐이 아니라고 강하게 의심했습니다. 이를 탐구하기 위해 연구진은 단백질이 느려지는 원인을 파악해야 했습니다. 연구진은 단백질 무기력증이 몸 전체의 다른 분자를 자주 방해하는 분자, 즉 활성 산소종(ROS)의 증가와 관련이 있을 수 있다고 의심했습니다. ROS의 증가는 산화 스트레스라고도 하며, 만성 질환과 관련된 여러 유형의 유발 요인의 특징입니다.

산화 스트레스의 역할을 탐구하기 위해 연구진은 이번에는 ROS 수치가 높고 질병 상태에 있지 않은 세포에서 단백질의 이동성을 다시 측정했습니다. 흥미롭게도 연구진은 비슷한 이동성 결함을 발견했습니다. 이는 산화 스트레스가 단백질 이동성 문제와 관련이 있을 수 있음을 시사합니다. 하지만 그 이유는 무엇일까요? 이를 알아보기 위해 연구팀은 실험에서 영향을 받지 않은 유일한 단백질인 SRSF2를 조사했습니다.

SRSF2는 테스트한 다른 단백질과 한 가지 점에서 달랐습니다: 표면에는 시스테인으로 알려진 아미노산 유형이 전혀 포함되어 있지 않았습니다. 이러한 아미노산은 많은 단백질의 구성 요소이지만 안타깝게도 ROS의 간섭에 매우 취약합니다. ROS는 시스테인이 다른 시스테인과 결합하여 세포에서 “교통 체증” 시나리오를 만듭니다. 다시 말해, 결합된 시스테인은 세포를 충분히 빠르게 이동하지 못하여 효과를 발휘할 수 없습니다.

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연구팀은 만성 질환에서 단백질 이동성을 개선할 수 있는 치료법의 가능성을 포함하여 다양한 방법을 모색하고 있습니다. 예를 들어, 초기 연구에서는 ROS를 감소시키는 항산화 약물이 단백질 이동성을 부분적으로 회복시켰습니다.

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Scantox 는 1977년부터 최고 수준의 약리학 및 규제 독성학 서비스를 제공하는 선도적인 북유럽 전임상 GLP 인증 임상시험수탁기관(CRO)입니다. Scantox 제약 및 생명공학 기업의 신약 개발 프로젝트를 지원하는 전임상 계약 연구 서비스에 중점을 두고 있습니다. 핵심 역량에는 탐색 및 효능 연구, PK 연구, 일반 독성 연구, 국소 내성 연구, 상처 치유 연구 및 백신이 포함됩니다. 서비스 및 연구 분야에 대해 자세히 알아보려면 다음을 참조하세요. 뉴스레터 구독하기. And if you’re interested in partnering with us, please 온라인으로 문의하세요.