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▲ 췌장 내 ‘아밀린’ 단백질 응집 현상을 조절하는 수천 개의 돌연변이 지도가 세계 최초로 완성됐다. (사진=DB)

 

[mdtoday = 이승재 의학전문기자] 췌장 내 ‘아밀린’ 단백질 응집 현상을 조절하는 수천 개의 돌연변이 지도가 세계 최초로 완성됐다.

‘아밀린’ 단백질의 돌연변이 스캐닝을 통한 응집 지도 제작 및 당뇨병 연관성 분석 연구 결과가 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 실렸다.

아밀린(Amylin, IAPP)은 포도당 조절에 중요한 역할을 하는 호르몬이지만, 비정상적으로 뭉쳐 독성 아밀로이드 응집체를 형성하면 췌장의 베타 세포를 파괴해 제2형 당뇨병을 일으킨다.

전 세계 1억명 이상의 환자에게 영향을 미치는 이 과정은 알츠하이머병의 원인인 아밀로이드 베타와 유사한 분자적 메커니즘을 공유하고 있어 의학계의 주요 연구 대상이었다.

스페인 카탈루냐 바이오공학연구소(IBEC) 베네데타 볼로네시 교수팀은 딥 돌연변이 스캐닝(Deep Mutational Scanning) 기술을 활용해 아밀린 단백질의 1916가지 변형체를 한꺼번에 분석했다.

이는 수천 개의 각기 다른 버전을 동시에 측정해 어떤 돌연변이가 아밀로이드 형성을 촉진하거나 방해하는지 정밀하게 관찰하는 대규모 스크리닝 방식이다.

연구 결과, 아밀린 서열 내에는 대부분의 돌연변이가 섬유 형성을 방해하는 특히 민감한 영역이 존재함이 밝혀졌다. 반면 기존 방식으로는 예측하기 어려운, 응집 속도를 비정상적으로 가속하는 특정 돌연변이들도 식별됐다.

이러한 가속 돌연변이는 췌장 손상을 앞당겨 당뇨병의 조기 발병에 기여할 수 있는 임상적 지표가 될 수 있다.

연구진은 이 지도를 영국 바이오뱅크(UK Biobank)에 등록된 50만명의 유전 및 임상 데이터와 비교했다.

그 결과 응집 경향을 낮추는 변이를 가진 개인들이 당뇨병이 없는 군에서 더 흔하게 발견되는 경향을 확인했다. 다만 연구진은 당뇨병이 다학제적 요인에 의해 발생하는 만큼, 이러한 변이는 질병 퍼즐의 한 조각이라는 점을 분명히 했다.

그들은 이러한 결과를 바탕으로 아밀린의 수천 가지 돌연변이가 단백질 응집에 미치는 영향을 체계적으로 매핑함으로써 당뇨병 발병의 분자적 메커니즘을 규명하고 새로운 치료적 기회를 열었다고 결론지었다.

 

메디컬투데이 이승재 의학전문기자([email protected])

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