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경북대 연구팀이 많은 질병과 연관 있는 자가포식을 조절 가능한 ATG8 단백질을 선택적으로 탐지하거나 제거하는 새로운 단백질 도구들(탐침과 효소)을 개발했다.

곤충생명과학과 장덕진 교수팀은 한남대와 일본 훗카이도대와 공동연구를 통해 자가포식(autophagy) 관련 막에 위치하는 ‘포유류 ATG8(mATG8)’ 단백질 연구를 위한 탐침 또는 효소 형태의 새로운 재조합단백질들을 개발했다.

자가포식은 세포내 손상된 세포 소기관과 유해물질을 자가포식체를 통해 제거, 항상성을 조절하고 다양한 스트레스 요인에 적응해 세포을 보호하는 진화적으로 보존된 분해 기전이다. 이 때문에 자가포식은 질병 발병에도 많은 연관이 있다.
자가포식은 여러 ATG 단백질에 의해 엄격히 조절되며, 그 중 ATG8 단백질은 자가포식체 막에 위치해 다양한 기능을 수행하는 주요 단백질이다.

장덕진 교수팀은 특정 ATG8 단백질과 선택적으로 결합할 수 있는 펩타이드와 mATG8 단백질을 자가포식체 막에서 비가역적으로 제거할 수 있는 단백질 효소를 활용해 자가포식체 막에 고정된 mATG8 단백질을 선택적으로 탐지하거나 제거하는 단백질 탐침과 효소를 개발했다. 이와 함께 개발한 단백질 효소를 활용해 mATG8 단백질이 루게릭병의 원인이 되는 TDP-25 단백질 응집체의 분해를 조절한다는 것을 확인했다.

장덕진 교수는 “이번 연구로 개발한 탐침이나 효소 형태의 단백질은 자가포식 연구와 이와 연관되어 있는 치매, 퇴행성뇌질환, 파킨스병 등의 연구에 유용하게 활용 될 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.

이번 연구의 제1저자는 경북대 대학원 질병매개곤충학과 박상원 석박사통합과정생, 교신저자는 장덕진 교수이며, 한국연구재단 이공분야 기초연구사업 지원으로 수행됐다. 연구 결과는 세계적인 세포생물학 학술지인 ‘오토파지 저널(Autophagy journal)’ 10월 17일 온라인판에 게재됐다.