단백질을 만드는 효소가 인체 염증을 완화하는 역할까지 한다는 사실을 우리 연구진이 밝혀냈다.
한국생명공학연구원(원장 김장성)의 김명희 마이크로바이옴융합연구센터 박사팀이 단백질 합성 효소 'EPRS1'이 염증 환경에서 과도한 면역 반응을 억제하며 면역력을 유지하게 하는 원리를 규명하였다고 14일 밝혔다. 이를 통해 향후 염증성 질환 진단과 치료기술 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
염증은 생체 조직이 손상을 입거나 감염됐을 때 방어 수단으로 일어나는 복합적 면역 반응이다. 그러나 만성 염증으로 이어지면 염증성 질환은 물론이고 심뇌혈관질환이나 암까지 유발한다.
인체 필수 조직을 구성하고 대사를 조절하기 위해서는 단백질이 필수적이며, 일반적으로 음식으로 섭취하거나 체내에서 직접 만드는 과정을 통해 단백질을 보유하게 된다.
세포가 단백질을 만드는 합성과정에는 20개 단백질 합성 효소가 관여하며, 이들 중 8개는 거대한 복합체를 이루며 세포질 내에 존재하고 있는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 이전 연구에서 이 8개 효소 복합체 중 EPRS1 단백질이 바이러스 감염을 막아 주는 기전이 있음을 밝혀낸 바 있다. 이번 연구에서는 EPRS1 단백질이 병원성 세균 감염이나 염증성 장 질환 같은 인체 염증 환경에서 특정 신호전달 체계를 조정, 염증을 완화하며 면역 항상성을 유지시킴을 규명했다.
EPRS1 단백질이 염증 환경에 노출되면 염증 억제 신호전달에 중요한 AKT 단백질을 활성화하고, 항염증 사이토카인 IL-10 단백질 분비를 촉진한다는 것이다.
연구팀은 마우스 모델 이용 실험에서 EPRS1이 없는 생쥐의 경우, 패혈증과 염증성 장 질환에 걸리면 항염증 면역 기능이 저하돼 정상 상태에 비해 생존율이 떨어지는 것을 확인했다.
김명희 박사는 “EPRS1의 염증 완화 기전은 모든 세포에 상시 대기 상태로 존재하는 효소 복합체가 단백질 합성 기능과 더불어 인체 면역환경을 조절하는 항상성 유지 매개체로도 기능한다는 사실을 확인한 것”이라며 “향후 효소 복합체 구조 규명을 통해 이런 기능 원리를 밝혀 인체 생명 현상과 질병 발생 이해에 이바지하겠다”고 밝혔다.
제1 저자이자 공동 교신저자인 이은영 박사는 “새로운 항염증 신호전달 경로 규명으로 염증성 질환의 진단과 치료기술 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 저명한 국제학술지인 네이처 커뮤니케이션즈 10월 29일자 온라인판에 게재됐으며 삼성미래기술육성재단, 국가과학기술연구회(NST) 창의형 융합연구사업, 과기정통부 바이오·의료기술개발사업과 생명연 주요사업 지원으로 수행됐다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
