알츠하이머병의 아밀로이드 펩타이드 섬유화 원인 밝힌다

알츠하이머의 치료제 개발에 중요한 기반 제공

- 기초지원연 김선희 박사, ‘앙게반테 케미 誌’에 논문 게재 -

□ 알츠하이머병을 유발하는 주원인으로 알려진 뇌 내 아밀로이드 섬유 침착(沈着) 현상 관련, 쥐의 아밀로이드 펩타이드와 금속이온의 결합구조가 분자수준에서 규명됨에 따라 향후 알츠하이머병 치료제의 개발에 한 걸음 더 다가서게 될 전망이다.

□ 한국기초과학지원연구원(원장 정광화, 이하 기초지원연) 서울서부센터 김선희 박사 연구팀은 전자상자기공명(EPR; Electron Paramagnetic Resonance)법을 이용하여 쥐의 아밀로이드 펩타이드(Murine Amyloid b Peptide)와 구리의 결합구조를 규명하였다고 29일 밝혔다.

□ 뇌 내 아밀로이드 섬유 침착 현상은 뇌 단백질의 일종인 아밀로이드 펩타이드가 집적(aggregation)되어 섬유조직(fibrils)을 형성, 이 섬유조직이 모여 플라크(Plaques)를 형성하는 것으로, 아밀로이드 펩타이드와 금속이온(구리)의 결합에 밀접한 관련 있는 것으로 알려져 있다. - 인간과 달리 치매에 걸리지 않는 쥐의 경우 아밀로이드 펩타이드가 금속이온과 결합하는 과정에서 섬유화가 일어나지 않아 이 원인을 밝히려는 연구가 이어져 왔는데, 이번 연구를 통해 쥐의 아밀로이드 펩타이드와 금속이온을 결합 해주는 아미노산이 인간과 다름을 밝혀냈다.- 김선희 박사팀은 지난 2013년 이미 인간의 아밀로이드 펩타이드와 구리의 결합구조를 규명한 바 있으며, 이번 성과로 아밀로이드 펩타이드 섬유화의 메커니즘을 밝히는데 있어 금속이온의 결합 구조가 중요하다는 근거를 제공할 수 있게 되었다.

- 김선희 박사팀은 아밀로이드 섬유화의 주원인으로 추정되는, 금속이온과 산소와의 반응을 통한 활성산소종의 생성의 중요한 단서가 될 것으로 보고 이들의 산소와의 반응성을 연구하는 후속연구를 진행할 예정이다.

□ 김선희 박사팀의 이번 연구는 다중주파수 (9/34 GHz)의 전자상자기공명장치의 펄스기법 '이차원 전자스핀메아리변조법‘의 일종인 ’HYSCORE'와 ‘전자-핵 이중공명’등 다중기법의 전자상자기공명법을 통해 이뤄졌다.

- 자기공명법의 하나인 전자상자기공명은 상자기성을 띠는 물질을 연구하는데 있어서, 다른 분광학적 방법으로 얻을 수 없는 중요한 구조적 정보를 얻을 수 있는 방법으로, 이번 연구에 사용 된 CW/Pulse EPR 시스템은 국내에서 유일하게 기초지원연이 보유하고 있다.

□ 이번 연구결과는 화학 분야 최고 권위지인 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie) 誌’의 12월 10일자 온라인판 (논문명 : Multi-Frequency, Multi-Technique Pulsed EPR Investigation of the Copper Binding Site of Murine Amyloid b Peptide, IF=11.336)에 게재되었다.

□ 기초지원연 김선희 박사는 “이번 연구는 알츠하이머병의 아밀로이드 펩타이드의 피브릴화에 금속이온의 결합구조가 중요하다는 것을 밝힌것”이며, “인간과 쥐의 차이점 연구를 통해 향후 알츠하이머 치료제 개발에 적극 활용할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

☎ 문의처 : 기초지원연 서울서부센터 김선희 박사 (02-6308-6235)