예쁜꼬마선충에서 찾은 '젊음의 단백질'

예쁜꼬마선충에서 초록색 형광(GFP)으로 표지된 VRK-1 단백질(가운데). 파란색 형광(DAPI)은 세포의 핵을 표지(오른쪽)한 것으로 VRK-1 단백질은 예쁜 꼬마 선충의 다양한 조직에서 발현된다.

예쁜꼬마선충의 VRK-1을 초록 형광 단백질 (GFP)로 표지하여 장 세포 내 위치를 나타내었다. 장 세포의 VRK-1은 DNA 염색 (DAPI 염색)을 통해 나타내어진 핵과 동일한 위치에서 나타나는 것으로 보아 핵 내부에 존재하고 있음을 알 수 있다.

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 손톱보다 작은 벌레를 통해 노화를 늦추거나 대사 이상을 완화하는 단백질을 찾았다.

한국연구재단은 이승재 한국과학기술원 교수와 김경태 포항공과대학교 교수의 연구팀이 예쁜꼬마선충을 통해 세포의 에너지 센서(AMPK 효소)를 활성화함으로써 수명연장을 돕는 새로운 장수유도 단백질 VRK-1의 작동원리를 규명했다고 밝혔다.

우리 세포는 공복이나 운동에도 불구하고 에너지가 항상 일정한 수준으로 유지될 수 있도록 세포의 에너지 수준을 꾸준히 모니터링 한다. 이 역할은 AMPK가 맡고 있다. 다만 이 과정에서 AMPK를 자극하는 상위조절자는 알려져 있지 않았다.

연구팀은 토양에 서식하는 1mm 크기의 선충인 예쁜꼬마선충을 통해 VRK1이 활성화될 때 예쁜꼬마선충 유전자 2만 여 개 가운데 단백질로 발현되는 패턴이 AMPK가 활성화될 때와 유사한 것을 알아냈다. 연구팀은 VRK1이 AMPK를 직접 인산화시키며 인산화된 AMPK가 미토콘드리아의 전자전달계 억제를 매개해 수명연장 효과가 나타나는 것을 알아냈다.

연구팀은 실제 예쁜꼬마선충에서 미토콘드리아 전자전달계의 기능을 감소시켜 수명이 늘어난 돌연변이는 VRK1를 활성화시켰으며, VRK1에 의한 자극에 반응하지 않는 AMPK 돌연변이 예쁜꼬마 선충에서는 이러한 수명연장 효과가 나타나지 않았다고 밝혔다.

연구팀 측은 AMPK의 장수조절 효과를 유도하는 상위인자로, 여러 종에 걸쳐 잘 보존된 VRK-1의 역할을 새로이 규명했다며 AMPK 이상으로 인한 대사질환 및 항노화에 대한 약물발굴 표적으로 VRK-1이 추가될 수 있을 것으로 기대된다고 밝혔다.

이번 연구의 성과는 국제학술지 사이언스 어드밴시스에 게재될 예정이다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr