알츠하이머 질환의 새로운 마커 유전자 발견

한국뇌연구원 주재열 박사 연구팀, 국제 학술지 발표

한국뇌연구원(KBRI, 원장 서판길)은 19일 주재열·임기환 박사가 알츠하이머병 환자의 혈액에서 특이적으로 증가하는 유전자(Ube2h)를 최초로 발견했다고 밝혔다. 한국뇌연구원 제공

한국뇌연구원(KBRI, 원장 서판길)은 19일 주재열·임기환 박사가 알츠하이머병 환자의 혈액에서 특이적으로 증가하는 유전자(Ube2h)를 최초로 발견했다고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제분자과학저널(IJMS) 5월 특별호에 게재되었으며, 논문명과 저자는 '혈액내 순환 유비큐틴 접합 유전자 Ube2h를 통한 알츠하이머 질환의 진단 예측 가능성에 대한 연구: 임기환(제1저자), 주재열(교신저자)'이다.

우리 몸은 항상성을 유지하기 위해 지속적으로 단백질을 생성하고 분해한다. 세포 내 단백질은 수명이 다하거나 문제가 생기면 유비퀴틴화를 통해 표지되고 프로테아좀이라는 세포 소기관에 의해 분해된다. 이 과정이 제대로 이뤄지지 않으면 불필요한 단백질이 세포 내에 계속 쌓여서 암 같은 질환을 유발한다.

▷유비퀴틴화(ubiquitination) : 유비퀴틴(76개 아미노산으로 이뤄진 작은 단백질)이 다른 단백질에 붙는 과정

▷프로테아좀(proteasome) : 세포 내 단백질을 분해하는 커다란 단백질 복합체

단백질의 유비퀴틴화에는 E1, E2, E3 세 가지 효소가 연쇄적으로 작용하는데, 이 중에서도 E2는 체내에 약 40여개 존재한다. 연구팀은 전사체 분석기법을 통해 알츠하이머 질환 환자의 유전자 발현량을 분석한 결과, E2 효소군에 속하는 Ube2h라는 유전자가 혈액에서 특이적으로 증가함을 발견하였다. 알츠하이머 질환이 유발된 마우스의 혈액에서도 같은 변화를 확인하였다.

▷Ube2h(Ubiquitin-conjugating enzyme E2 H) : 단백질의 유비퀴틴화에 관여하는 단백질로, 유비퀴틴 접합효소인 E2의 효소 중 하나이다.

한편 정상세포에서 Ube2h 유전자의 발현을 인위적으로 억제시켰을 때 기존에 알츠하이머 질환의 원인 단백질로 알려진 타우, 파킨 등의 발현에는 큰 변화가 없었다. 이는 Ube2h 유전자가 아직 밝혀지지 않은 알츠하이머 유발 단백질 발현을 조절할 수 있으며, 새로운 알츠하이머 질환 특이적 마커가 될 수 있음을 시사한다.

주재열 박사는 "차세대 염기서열 분석법을 활용해 알츠하이머 질환 특이적으로 변화하는 유전자를 발견하고, 이를 빅데이터화하여 활용하고자 한다"면서 "연구계에는 후속연구를 위한 플랫폼을 제공하고, 산업계에서는 정확하고 신속한 치매 진단 및 치료 타겟으로 활용하기를 바란다"고 말했다.