나폴레옹, 반 고흐, 에디슨, 노벨 등 위인들이 공통적으로 앓았던 질병인 간질. 간질의 원인 단백질의 구조가 처음으로 규명돼 치료제 개발에 탄력을 받을 수 있게 됐다.
포항가속기연구소 김경진 박사팀은 숙신산 알데하이드 탈수소 효소(SSADH) 단백질의 구조를 규명, 뇌에 활성산소가 많을 때 SSADH가 제 기능을 못해 간질이 발병한다는 메커니즘을 확인했다고 19일 밝혔다. 김 박사팀의 연구논문은 생명과학 전문 학술지 '엠보저널' 19일자 온라인에 게재된다.
간질은 뇌세포 사이의 전기신호가 비정상적으로 한꺼번에 방출돼 발작을 일으키는 병. 억제성 신경전달물질인 가바(GABA)가 분해되지 않고 높은 농도를 유지하면 간질이 유발된다는 사실은 오래 전부터 알려져왔다.
하지만 가바à숙신산알데하이드(SSA)à숙신산의 분해과정에 작용하는 효소(SSADH)의 구조가 규명되지 않아 구체적인 메커니즘은 밝혀지지 않았었다.
연구팀은 대장균으로부터 인간의 SSADH 단백질을 대량으로 합성한 뒤 가속기에서 뽑아낸 방사광을 쪼여 3차원 구조를 밝히고 SSA가 결합하는 부위를 알아냈다.
또 뇌에 활성산소가 많은 산화상태에서는 SSADH에 SSA가 결합할 부위의 모양이 달라져 분해가 진행되지 않고, 남은 SSA는 다시 가바로 바뀌어 발작을 일으킨다는 사실을 밝혔다.
김 박사는 "교육과학기술부 미생물유전체활용기술개발사업단의 지원으로 대장균에서 대량의 단백질을 얻을 수 있었기에 이번 연구성과를 낼 수 있었다"며 "앞으로 활성산소를 줄이거나 산화환경에서도 SSA를 분해하는 단백질을 유도하는 등 간질 치료제를 개발할 수 있을 것"이라고 말했다.
김희원 기자 hee@hk.co.kr
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