우리 몸 에너지 대사 조절 스위치 찾았다

머니투데이

류준영 기자

LARS1 효소와 질병 치료제 개발/사진=과학기술정보통신부 <br><br>

우리 몸의 에너지 대사 과정과 LARS1<br><br>LARS1은 우리 몸에서 아미노산을 이용하여 에너지를 발생시키는 중요한 스위치로 작용하고 있다/사진=과학기술정보통신부

국내 연구진이 우리 몸에서 에너지와 아미노산 대사를 통합 조절하는 효소를 밝혀냈다.

(재)의약바이오컨버젼스연구단 김성훈 단장과 연세대학교 한정민 교수팀으로 이뤄진 공동연구팀은 LARS1(leucyl-tRNA synthetase 1) 효소가 단백질 합성과 에너지 생산 균형을 이루는 통합형 대사조절 스위치 역할을 하고 있다고 29일 밝혔다.

아미노산은 단백질을 구성하는 기본 영양소다. 몸의 에너지 수준이 낮아지면 에너지를 발생시키는 연료로 쓰인다.

하지만 아미노산이 몸의 에너지 수준을 어떻게 감지해 이 같은 전환이 일어나는 지에 대해선 알려진게 없다.

연구단은 앞서 2012년 LARS1이 세포내 아미노산중 하나인 류신(leucine)을 감지해 단백질합성과정을 활성화하는 스위치로 작동한다는 사실을 발견한 바 있다.

지난 연구에서는 LARS1의 스위치가 류신에 의해 켜진다는 것은 밝혔으나 어떻게 꺼지는지는 밝혀내지 못했다. 이번 연구는 그 질문을 해결하기 위한 후속 연구의 결과다.

LARS1 효소의 역할<br />
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LARS1은 스위치 기능을 통해 아미노산이 근육 등 신체의 구성 요소로 활용되게 하거나 탄수화물로 전환하여 에너지 수준을 높일 수 있도록 한다/사진=과학기술정보통신부

LARS1 효소의 역할

LARS1은 스위치 기능을 통해 아미노산이 근육 등 신체의 구성 요소로 활용되게 하거나 탄수화물로 전환하여 에너지 수준을 높일 수 있도록 한다/사진=과학기술정보통신부

연구진은 LARS1의 아미노산 스위치 기능이 우리 몸의 에너지 상태에 따라 켜지고 꺼질 수 있다는 사실을 추가로 규명했다.

연구진에 따르면 LARS1가 세포의 에너지원인 ATP(Adenosine triphosphate) 의 수준을 감지, 아미노산인 류신의 대사의 방향을 조절하는 통합적인 기능을 한다. ATP는 생물 에너지 대사에 필요한 물질로 아데노신에 인산기가 3개 붙은 유기화합물이다.

LARS1 효소와 질병 치료제 개발/사진=과학기술정보통신부 <br><br>

에너지의 대사과정은 당뇨, 비만 등 대표적인 대사성 질환뿐 아니라 암, 신경질환, 면역질환과도 밀접하게 연관돼 있어 신약 개발 연구 분야에서도 활발하게 연구가 이뤄지고 있다.

LARS1 단백질의 이 같은 기능은 관련 주요 질환에 대한 신기전 치료제 개발에 중요한 타깃이 될 가능성을 제시하는 것이다.

연구단은 현재 LARS1을 타깃으로 한 항암제, 근무력증 치료제, 뇌전증 치료제 등을 개발중이다.

김 단장은 “LARS1 효소가 당뇨병, 비만과 같은 대표적인 대사조절 질환 뿐 만 아니라 암, 신경, 근육 관련질환의 치료제 개발 타깃으로 유용하게 활용 될 것”이라고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 사이언스 온라인판에 게재됐다.