[이슈메이커=방성호 기자]

건국대학교 생명과학특성학부 발생유전학 연구실에서 파킨슨병을 유발하는 산화스트레스에 의한 뇌세포 소실 메커니즘을 밝혀 화제다. 지난 4월 11일 건국대 발표에 따르면 생명과학특성학부 조경상·이임순 교수 연구팀과 서울대 생명과학부 정종경 교수 연구팀은 파킨슨병 원인 유전자인 DJ-1 돌연변이 초파리를 이용하여 활성산소가 많아서 생기는 산화스트레스에 의한 뇌세포 소실과 파킨슨병 발병의 구체적인 기전을 분자수준에서 규명했다. 파킨슨병은 알츠하이머병에 이어 두 번째로 높은 발병률을 보이는 퇴행성 뇌질환으로서 도파민성 신경세포가 소실되어 운동실조 증세를 보인다. 파킨슨병은 발병 부위가 제한적이고 뇌의 깊은 곳인 중뇌에 존재하기 때문에 현재까지 정확한 진단과 치료가 불가능한 것으로 알려져 있다. 파킨슨병을 조기에 진단하고 치료하는 방법을 고안하기 위해서는 뇌세포 소실의 원인을 알아내는 것이 필수적인데, 이 과정에서 활성산소 등에 의한 산화스트레스가 중요하다고 생각되었지만 그 구체적인 기전은 알려져 있지 않은 상황이었다.

조경상 교수는 “파킨슨병 원인 유전자인 DJ-1 돌연변이 초파리를 이용하여 산화스트레스에 의한 뇌세포 소실의 구체적인 기전을 분자수준에서 밝혔다”며 “이번 연구에서는 도파민성 신경세포주와 파킨슨병 초파리 모델을 이용하여 파킨슨병 관련인자인 DJ-1이 Daxx 단백질의 활성을 억제하여 산화스트레스에 의한 뇌세포 소실을 막는다는 사실을 밝혔다”고 했다. 연구팀은 DJ-1 돌연변이 초파리의 도파민성 신경세포가 정상보다 산화스트레스에 훨씬 민감하게 소실된다는 사실을 발견하고, 그 원인을 추적하였더니 산화스트레스 반응인자인 Daxx 단백질이 DJ-1 돌연변이 뇌에서 정상보다 2배가량 증가되어 있다는 사실을 밝혀낼 수 있었다. 더 나아가 Daxx 단백질 유전자를 파괴하였더니 DJ-1 돌연변이가 보이는 도파민성 신경세포 소실 및 운동실조 등 파킨슨병 유사 증세가 치료되는 효과가 나타났다. 또 연구팀은 DJ-1이 Daxx의 발현을 조절하는 과정에 FOXO와 JNK 등 스트레스 관련 신호전달계 인자들이 연관되어 있다는 사실을 밝혔다. 특히 FOXO의 경우에는 Daxx의 유전자 발현 조절 부위에 직접적으로 결합하여 Daxx 유전자의 발현을 조절한다는 사실을 보여주었다. 파킨슨병 발병기전을 밝혀내고, FOXO의 파킨슨 병 관련성도 규명해준 연구실의 연구 결과로 인해 뇌세포 소실에 관여하는 단백질들의 활성을 조절하는 파킨슨병 치료법이 가능해질 전망이며, 향후 이들 단백질이 치료 약물 개발이 될 것으로 예측된다.

조 교수는 다음 목표로 “퇴행성 뇌질환의 조기 진단법을 개발하여 이것을 건강 검진 항목에 넣는 것”이라고 했다. 그러면 지금은 치료가 불가능한 퇴행성 뇌질환도 간단히 검사하고 적절한 조기 치료를 하여 감기 정도의 질환으로 될 수 있을 것이다. 또 노화의 원리를 체계화하여 큰 병 없이 누구나 150세까지 사는 시대를 열고 싶다고 했다. 건강하게 오래 사는 것은 누구나 한 번쯤 바래본 꿈일 것이다. 꿈을 현실에 내려놓고 연구하여 이뤄내고 있는 연구실의 향후 활동을 주목해 볼 필요가 있다.

 

취재/방성호 기자