효소 'HEL-1' 고등동물, 사람에 적용까지는 추가 실험 등 필요
국내 연구진이 노화와 수명 조절에 주요한 역할을 하는 새로운 효소를 발견했다. 예쁜꼬마선충을 대상으로 한 연구 결과로 연구진은 다른 고등동물에서 추가 실험을 통해 실용화하면 궁극적으로 사람의 수명 연구에도 도움이 될 것으로 기대했다.
기초과학연구원(IBS)은 21일 식물노화수명연구단이 포스텍 연구팀과 공동 연구를 통해 RNA 이중나선 분리효소인 'HEL-1'이 생명체의 수명 조절에 핵심적인 기능을 담당한다는 사실을 밝혀냈다고 밝혔다. 노화 조절 관련 연구에서 단백질이나 DNA에 비해 RNA를 근거로 한 사례는 많지 않았다고 IBS는 설명했다.
연구진은 예쁜꼬마선충이라는 동물 노화 모델 생물체를 대상으로 전체 RNA 이중나선분리효소를 찾고 이들의 기능을 전반적으로 조사했다. 그 결과 약 40%가 노화와 수명 조절에 관여한다는 사실을 밝혀낸 것.
이 가운데 'HEL-1' 효소를 야생형에서 과다 발현시키면 수명이 최대 18% 증가했다. 반대로 일반 야생형에 비해 2배 이상 오래 사는 돌연변이 예쁜꼬마선충에서 'HEL-1' 효소 단백질의 기능을 저해시키면 수명은 약 39% 단축됐다.
연구진에 따르면 HEL-1은 특히 인슐린 신호 조절로 변한다. 인슐린 수용체의 기능이 저하된 돌연변이 예쁜꼬마선충은 수명이 기존 평균보다 2배 이상 증가하는데, 이는 FOXO 전사조절인자의 기능을 저해하는 요소가 약화됐기 때문인 것으로 연구됐다. HEL-1 효소는 FOXO 전사 조절인자를 활성화해서 수명 연장을 유도하게 된다.
다만 'HEL-1'의 수명 연장 기능은 신경과 장 조직에서 작동하는 반면 근육이나 피부조직에서는 영향을 끼치지 않는 것으로 파악됐다.
남홍길 식물노화수명연구단 단장은 "이번 연구는 노화와 수명의 조절 기전에서 기존에 잘 알려져 있지 않았던 'RNA 구조와 기능 변화를 통한 노화 와 수명 조절'이란 새로운 패러다임을 제공하게 될 것"이라며 "진화적으로 생명체에서 잘 보존돼 있는 기전인 만큼 사람의 노화와 수명 연구에도 크게 기여할 것"이라고 기대했다
연구에 나온 HEL-1 효소 단백질, 그리고 HEL-1과 상호작용하는 FOXO 전사조절인자 등은 사람을 포함한 많은 생명체에서 진화적으로 잘 보존된 단백질이다.
이번 연구 결과는 세계적 권위지인 미국학술원회보 온라인판에 이날 게재됐다. 제1저자는 서미화 IBS 식물노화·수명연구단 연구원, 공동 교신저자는 남홍길 IBS 식물노화·수명연구단 단장, 이승재 포스텍 생명과학과/시스템생명공학부 교수다.