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의료 생명연 김명희 박사팀, 활성산소로 인한 염증 조절 관계 규명
메디컬투데이 박민욱 기자
입력일 : 2014-01-16 11:42:04
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고해상도 입체구조 분석을 통한 염증 조절 단백질 결합체 밝혀내
[메디컬투데이 박민욱 기자]

국내 연구팀이 활성산소로 인해 암, 당뇨 등의 염증성 질환이 생기는 원리를 알아냈다.


16일 한국생명공학연구원(이하 생명연) 생체방어시스템연구센터 김명희 박사팀은 세포의 산화적 스트레스 환경에서 급격히 증가하는 활성산소가 어떤 과정에 따라 암, 당뇨와 같은 염증성 질환을 유발하는지에 대한 구조를 규명했다고 밝혔다.

활성산소는 인간의 정상 세포의 활동에서 생성되는 것으로 세포내에 적당한 농도로 존재하면 세포증식과 분화 등을 조절하는 기능이 있지만 적외선, 바이러스 감염, 고혈당 등의 환경에서 세포의 스트레스에 의해 과다하게 증가하게 되면 암, 당뇨와 같은 염증성 질환의 원인으로 작용하는 것으로 알려져 있다.

하지만 어떤 이유나 구조로 인해 활성산소가 염증 조절 등에 영향을 미치는가에 대한 정확한 연구 결과는 알려져 있지 않았다.

이에 연구팀은 염증 조절 단백질 TXNIP와 항산화효소 단백질 TRX의 결합체에 대한 고해상도 입체구조 분석을 통해 활성산소에 의한 두 단백질간 상호작용 조절 메커니즘을 밝히고 이로부터 활성산소로 인한 염증 조절 원리를 규명했다.

연구팀은 정상적인 세포 환경에서는 TXNIP가 TRX의 기능을 억제하기 위해 TRX와 함께 결합체를 형성하고 있다가 세포의 산화적 스트레스 환경에서 활성산소의 농도가 급격히 증가하게 되면 TXNIP·TRX결합체에서 TXNIP가 분리된다는 사실을 확인했다.


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아울러 활성산소 농도가 정상적인 세포 환경으로 돌아가면 다시 결합체를 형성한다는 사실을 확인했는데 이는 활성산소 농도에 의해 세포의 산화 및 환원 환경이 조성되고 따라서 TXNIP와 TRX 두 단백질간에 다양한 종류의 이황화결합이 이뤄졌다는 것을 밝혀냈다.

김명희 박사는 “TXNIP·TRX결합체의 고해상도 입체구조는 염증·당뇨 질환 치료제 개발을 위한 연구기반이 될 것이며, 항암치료제 개발을 위한 중요 타깃으로 연구되고 있는 TRX의 기능 억제 물질 개발에 핵심적 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.  
메디컬투데이 박민욱 기자(hopewe@mdtoday.co.kr)
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