김승현 한양대병원 신경과 교수팀이 루게릭병, 전두측두엽치매와 같은 퇴행성 신경계질환의 원인 유전자로 알려진 ‘ANXA11’ 유전자 돌연변이의 발병 기전을 규명했다.
김 교수팀은 지난달 21일 세계 최고 학술지인 사이언스(Science)의 자매지 ‘사이언스 중개의학지(Science Translational Medicine)’ 온라인판에 게재된 ‘루게릭병 환자에서 ANXA11 유전자 돌연변이는 칼슘 항상성 조절장애와 스트레스 과립 형성을 일으킨다(ANXA11 mutations in ALS cause dysregulation of calcium homeostasis and stress granule dynamics)’에서 이 같은 사실을 입증했다고 12일 밝혔다.
연구팀은 한국인 루게릭병 환자 500명을 대상으로 단백질 합성 관련 정보를 담고 있는 전장 엑솜 시퀀싱(Whole Exome Sequencing)을 수행, 칼슘결합단백질로 알려져 있는 ANXA11 유전자의 돌연변이가 신경세포 내 스트레스 과립 형성 및 풀림 반응에 의해 퇴행성 신경계질환을 유발하고, 비가역적으로 병을 진행시킨는 것을 밝혀냈다.
또 ANXA11 유전자 돌연변이가 신경세포 내에서 다른 루게릭병 원인 단백질로 밝혀진 RNA-결합단백질(FUS, hnRNPA1, EWSR1)과 함께 응집 및 축적되면서 비가역적인 반응에 의해 세포 내 비정상적인 칼슘 항상성 조절과 신경세포 사멸을 유도한다는 사실도 확인했다.
김승현 교수는 “이번 연구 결과로 루게릭병 등 퇴행성 신경계질환을 치료할 때 단독 원인 유전자치료보다 다른 원인 단백질을 같이 치료하는 복합치료로 접근하는 방법이 효과적이라는 근거가 마련됐다”고 말했다. 이어 “향후 퇴행성 신경계질환 원인 단백질의 가역적·비가역적 기전을 밝히고 이를 조절할 수 있는 물질을 발굴해 퇴행성 신경계질환 연구 발전에도 기여할 것”이라고 덧붙였다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 및 한국연구재단 뇌과학원천기술 개발사업과 대통령 Post-Doc 펠로우십의 지원을 받아 남민엽 한양대 의생명연구원 박사, 임수민 박사가 공동 1저자, 김승현 교수가 교신저자로 참여했다.
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