극지연구소, 단백질 ‘Dnajb5’ 작동 메커니즘 세계 최초 규명
“단백질 제어 시 노인성 근감소증·암 환자 악액질 치료 활용”

남극 바다에 사는 물고기에서 근육 재생을 조절하는 핵심 단백질의 작동 원리가 세계 최초로 밝혀졌다. 

이 단백질을 선택적으로 제어할 경우 노화에 따른 근감소증과 암 환자의 악액질 치료에 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

남극검은돌치. 극지연구소

극지연구소는 김진형 책임연구원과 가천대학교 윤미섭 교수 공동 연구팀이 남극검은돌치 근육 조직에서 발견된 단백질의 일종인 ‘Dnajb5’의 기능과 작동 메커니즘을 규명했다고 21일 밝혔다.

연구 결과에 따르면 Dnajb5는 평상시 근육 재생과 에너지 생산 경로를 동시에 억제하는 ‘이중 브레이크’ 역할을 하는 것으로 나타났다. 근육이 손상되면 이 억제 기능이 풀리면서 두 경로가 함께 활성화돼 근육 재생이 촉진됐다.

연구팀은 근육 손상을 유도한 생쥐에서 Dnajb5의 발현을 억제한 결과 재생된 근섬유의 단면적이 대조군보다 26% 증가했다고 설명했다. 근력은 14%, 지구력은 31% 향상되는 등 근육 기능도 함께 개선됐다.

Dnajb5가 근육 조직에 주로 존재하는 만큼 이 단백질만 선택적으로 조절하면 기존 치료제에서 우려됐던 전신 대사 이상이나 인슐린 저항성, 발암 위험 등의 부작용을 줄일 가능성이 있다는 게 연구팀의 설명이다.

Dnajb5 단백질 작동 매커니즘. 극지연구소

연구팀은 이번 연구가 근감소증과 악액질 치료 전략 개발의 새로운 표적이 될 수 있을 것으로 기대했다.

김진형 책임연구원은 “Dnajb5는 유독 근육 조직에 풍부하게 들어 있다”라며 “이 단백질만 골라서 제어하면 기존 치료제의 전신 부작용을 줄이고 근육에만 안전하게 재생을 유도할 수 있을 것”이라고 말했다.

신형철 극지연구소장은 “극한 환경에서 살아남기 위해 진화해온 극지 생물의 생존 전략이 인류의 난치성 질환을 치료하는 실마리가 될 수 있음을 보여준 성과”라며 “극지 생물자원의 가치와 가능성을 다시 한번 확인한 계기”라고 평가했다.

이번 연구 결과는 근육학·노인의학 분야 국제학술지 ‘악액질·근감소·근육 저널(Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle) 최신호에 게재됐다.