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[표지로 읽는 과학] 자가면역질환 치료의 새 희망 '비타민B6'

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[표지로 읽는 과학] 자가면역질환 치료의 새 희망 '비타민B6'

2019.06.15 12:33
네이처 제
네이처 제공

국제학술지 네이처는 13일 분자구조가 세세히 드러난 단백질의 모습을 표지에 담았다. 파란 단백질이 노란 단백질을 감싼 모습의 이 단백질 복합체는 면역 염증반응을 일으키는 ‘세린 하이드록시메틸트랜스퍼라제 2’(SHMT2)-‘탈유비퀴틴 BRCC36 이소펩티다제 복합체’(BRISC)의 모습을 0.38 나노미터(㎚, 10억분의 1m)의 해상도로 구현한 것이다.

 

영국 리즈대 엘튼 제키라 분자및세포생물학부 교수 연구팀은 자가면역질환에 관여하는 SHMT2-BRISC의 모습을 극저온 전자현미경을 통해 관찰해 그 역할을 파악하고 비타민 B6가 이 단백질의 활성에 관여한다는 것을 알아냈다고 지난달 29일 네이처에 발표했다. 단백질과 단백질이 연결된 단백질 복합체를 시각화한 것은 세계 최초다. 단백질의 구조가 밝혀지면 그 기능을 찾아내는 게 쉬워져 과학자들은 단백질의 세세히 관찰하기 위해 다양한 기법을 동원하고 있다.

 

자가면역질환은 신체의 면역체계가 자기의 장기조직이나 성분을 공격하는 질환이다. 면역병 중에서도 그 원인이 명확하지 않아 가장 치료가 어려운 질환 중 하나다. 온몸에 염증이 생기는 루푸스나 전신경화증, 제1형 당뇨와 류머티스 관절염 등이 이 병에 해당한다. 

 

연구팀은 자가면역질환에 관여하는 SHMT2-BRISC 단백질 복합체에 주목했다. SHMT2는 대사에 필수적인 단일 탄소 전달에 관여하는 물질이다. BRISC와 반응해 결합하면 사이토카인 신호전달을 통해 염증을 촉진한다. 면역체계가 건강한 몸을 공격하도록 신호를 내리는 것이다. 극저온 전자현미경을 활용해 연구팀은 이 복합체의 구조와 세포에서 작동하는 원리를 밝혀내는 데 성공했다.

 

연구팀은 또한 비타민 B6가 BRISC-SHMT2 단백질복합체를 조절할 수 있음을 발견했다. 비타민 B6가 이 복합체를 어떻게 조절하는지는 연구가 더 필요하지만 자가면역질환을 막는 중요한 후보 물질을 발견한 것이라고 연구팀은 설명했다.

 

제키라 교수는 “이 조절자를 표적으로 삼아 면역계를 억제하고 감염이 없을 때조차도 자신의 세포를 파괴하는 것을 멈추게 하는 신약을 찾을 것”이라며 “자가 면역 질환의 효과적인 치료법을 찾는 먼 길을 걷고 있지만 이 발견으로 새로운 종류의 약물을 찾을 수 있어 기쁘다”고 말했다.

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