3월 21일자 셀(Cell)지에 발표

인슐린 신호 전달 손상이 초래하는 장수효과는 산화스트레스 관련 전사인자로 알려졌던 SKN-1에 의해 부분적으로 매개된다는 새로운 사실을 꼬마 선충을 이용하여 세계 최초로 규명하였다.

이번 연구는 연세대학교 단백질 네트워크 연구 센터(소장: 김유삼교수)의 학술연구 교수인 안재형(사진) 박사팀과 미국 하버드 의과대학의 키이스 블랙웰 교수팀, 그리고 독일 프라이 부르크대학의 랄프 바우마이스터 교수팀 등이 함께 공동으로 수행하였으며, 이번 연구 성과는 생명과학 최고 권위지인 셀(Cell) 2008년 3월 21일자에 발표되었다.

인슐린은 생체내에서 포도당의 양을 일정하게 유지시키는 호르몬으로 인슐린 수용체에 결합하여 세포내로 신호를 전달한다. 인슐린 수용체의 결함은 많은 경우 성인의 2형 당뇨병을 유발하는 것으로 알려져 있다. 그러나 최근에 얻어진 많은 연구 결과에 의하면 인슐린 수용체의 결함이 오히려 꼬마 선충과 초파리에서 수명 연장효과를 보이며 특히 지방세포에서만 인슐린 수용체를 가지지 못하는 생쥐의 경우도 생명 연장이 되었다. 그러므로 단순히 인슐린과 그 수용체에 대한 연구가 당뇨뿐만 아니라 인간의 장수에도 비밀을 풀 수 있는 열쇠로 각광 받고 있다.

이번 연구는 인슐린 수용체의 결함에 의해 유발되는 장수효과가 전사인자인 SKN-1을 통해서 이루어진다는 사실을 밝혔다. 앞선 연구에서 SKN-1 전사인자는 정상상태에서는 꼬마 선충의 장내 세포의 핵 내에서 관찰되지 않았다. 하지만 산화적 스트레스의 조건하에서는 장내 세포의 핵 내에 위치하여 항산화 효소의 발현을 유발하는 것으로 알려져 있었다. 이번 연구에서 SKN-1은 산화적 스트레스 없이도 인슐린 수용체의 결함만으로도 장내 세포의 핵에 위치할 수 있으며, 일부 항산화 효소들의 발현을 촉진한다는 것을 새롭게 밝혔다. 꼬마선충의 인슐린 수용체의 결함 돌연변이가 보이는 장수효과와 산화적 스트레스에 대한 저항성의 증가효과는 SKN-1이 장내 핵에 위치하여 항산화 효소들의 발현을 촉진함으로써 얻어지는 것으로 여겨진다.

더욱 더 SKN-1을 인슐린 수용체의 결함이나 다른 스트레스 유발 없이 계속적으로 장내의 핵에 위치하도록 유전자 조작을 하면 꼬마 선충의 수명이 대조군과 비교하여 20%까지 증가한다는 중요한 결과를 얻었다. 이는 인간의 평균 수명을 80살로 했을 때 96세까지 증가한다는 연구 결과다.

이번 연구는 당뇨와 노화의 연구에 있어 핵심으로 떠오른 인슐린 수용체에 의한 신호 전달 메커니즘을 이해하는데 새로운 초석을 쌓은 것으로 여겨지며, SKN-1은 이에 대한 의약품을 개발 시에 고려해야할 중요 유전자로 각광 받을 것으로 기대된다.

이 논문의 일부는 한국학술진흥재단의 학술연구교수 지원 사업과 과학재단의 우수연구 센터 지원 사업에 의해 수행되었다.

논문제목

Direct Inhibition of the Longevity-Promoting Factor SKN-1 by Insulin-like Signaling in C. elegans

저자들

연세대학교 단백질 네트워크 연구 센터의 학술연구 교수인 안재형 박사팀과 미국 하버드 의과대학의 키이스 블랙웰 박사팀, 그리고 독일 프라이 부르크대학의 랄프 바우마이스터 박사팀이 함께 진행한 공동연구 임

발표지

생명과학 최고 권위지인 셀(Cell) 2008년 3월 21일자에 발표

2008. 3. 24

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카빙메이커투 : 강희숙

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