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단백질 합성 조절하는 '아미노산 스위치' 발견

김성훈 교수 연구팀, LRS 효소 '류신 아미노산' 활성화 증명


몸짱 열풍과 함께 각종 아미노산이 포함된 기능성 식품들이 유통되고 있지만 이들 식품 속 아미노산이 어떻게 근육형성과 에너지 생성에 기여하는지에 대해서는 알려진 바가 많지 않다. 특히 근육 형성에 가장 중요한 역할을 하는 류신(Leucine)이라는 아미노산을 세포 내에서 감지하는 센서의 존재가 지금까지 밝혀지지 않았다.

교육과학기술부(장관 이주호)는 '서울대 글로벌프론티어 의약바이오컨버젼스연구단'의 김성훈 교수와 한정민 교수, 포항공대 류성호 교수 연구팀이 LRS(Leucyl-tRNA synthetase)라는 효소가 단백질 합성을 조절하는 아미노산 스위치의 역할을 하고 있음을 세계 최초로 규명했다고 밝혔다. 김성훈 교수 연구팀은 LRS의 발현을 억제하거나 류신 결합 부위를 돌연변이 시키면 류신이 존재해도 단백질 합성이 활성화 되지 않음을 알아냈다.

또 LRS와 류신이 결합하면 구조가 변형돼 mTOR이라는 단백질 합성 조절 신호전달체계에 결합해 단백질 합성을 활성화함을 증명했다. 김성훈 단장은 "단백질 합성 과정은 정상적일 경우 근육 형성 등 몸의 성장을 주관하지만 이번에 밝혀진 LRS와 같은 아미노산 스위치가 고장 났을 경우 암, 당뇨, 노화 등의 질병을 유발하는 것으로 알려져 있다"며 "실제로 암 조직에서 LRS가 과발현되는 경우도 보고가 되고 있다"고 설명했다.

또한 김 단장은 "이러한 이유로 최근 단백질 합성 조절에 관여하는 여러가지 조절인자들을 중심으로 신약개발 연구가 활발히 이루어지고 있다"며 "LRS가 암, 당뇨, 수명조절 등의 신약개발에 새로운 타깃으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다. 이번 연구결과는 생명과학 분야 세계 최고 권위의 학술지인 '셀 (Cell)' 3월 15일자 온라인판에 발표됐으며, 4월호에 정식 게재될 예정이다.
 
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