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 순천향대(총장 김승우) 의료과학과 김기영 교수 연구팀이 루게릭병 발병에 기여하는 신규 기전으로 원인 단백질인 FUS의 글루타치오닐화(Glutathionylation)를 발견하고, 이를 조절하는 효소로 ‘글루타치온-전이효소(GSTO)’를 발굴해 루게릭병 치료에 새로운 가능성을 열었다고 밝혔다.

루게릭병 환자의 신경세포에는 FUS 단백질을 포함하는 비정상적인 세포질 내 응집체가 많이 발견되는데, 이와 같은 원인 단백질 응집체가 축적되면 신경세포가 손상되어 퇴행을 일으킨다. 많은 연구에도 불구하고 아직 원인 단백질이 어떻게 응집체를 형성하는지 정확하게 밝혀지지 않았다.

김 교수 연구팀은 액체-액체 상전이(Liquid-liquid phase separation)를 통한 FUS 단백질의 응집체 형성에 ‘글루타치오닐화’ 과정이 중요함을 새롭게 발견하고, 신규 조절인자인 글루타치온-전이효소가 FUS 단백질의 글루타치오닐화 조절을 통해 응집체 형성을 억제하여 신경세포 손상을 막을 수 있다는 사실을 초파리 모델과 생쥐 신경세포를 통해 세계 최초로 증명했다.

이 연구는 루게릭병의 발병 원인으로 알려진 FUS 단백질 응집체 형성에 의한 신경세포 손상을 회복시킬 수 있는 새로운 발병기전과 신규 조절인자를 규명함으로써, 향후 루게릭병 환자의 신경세포에 축적된 비정상 단백질 형성을 조절할 수 있는 치료제 개발과 이를 검출하는 진단기기 개발의 새로운 가능성을 제공한 것으로 평가된다.

 이와 같은 연구 결과는 ‘Therapeutic modulation of GSTO activity rescues FUS-associated neurotoxicity via deglutathionylation in ALS disease models’라는 제목으로 세계적 권위의 학술지 ‘Developmental Cell’ (IF=12.270, JCR 상위 3.66%)’에 22일 게재됐으며, 연구 성과 관련 국내 특허 등록(2건)과 미국과 일본에서 국제 특허 등록 절차가 진행 중이다.

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