승인 2014.03.03 17:41:22
국내 연구진이 생체리듬을 조절하는 새로운 작동경로를 밝혀냈다. 일주기 리듬이 망가지면 수면장애를 비롯하여 시차에 따른 피로와 무기력증, 조울증, 우울증 등이 나타날 수 있어 이번 연구결과가 향후 새로운 수면장애 치료제 개발에 실마리가 될 것으로 기대된다.
서울대 생명과학부 백성희 교수와 남혜진 박사가 주도하고 고려대 손기훈, 선웅, 김현 교수, 서울대 김경진 교수, 경희대 조세형 교수가 참여한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업(창의적 연구)의 지원을 받아 수행되었고, 연구결과는 셀(Cell) 자매지 몰레큘라 셀(Molecular Cell)誌 온라인판 2월 27일자(현지시간)로 게재되었다. 한편 3월 6일자(현지시간) 표지논문으로 선정되는 영예를 얻었다.
연구팀은 생쥐의 뇌와 간에 존재하는 LSD1 단백질의 인산화가 일주기 생체리듬에 따라 주기적으로 일어나는 것을 알아냈다. 전립선암이나 유방암 진행과 관련 있다고 알려진 LSD1이 생체리듬에도 관여함을 알게 된 것이다.
낮에 주로 인산화된 상태로 존재하는 LSD1은 생체리듬을 조절하는 전사인자와 결합하여 일주기 리듬 유전자들을 활성화시켜 리듬을 조절한다는 것이다. 이처럼 LSD1이 생체리듬을 조절하는 경로가 밝혀짐에 따라 향후 수면장애 치료제 개발 등을 위한 실마리가 될 것으로 기대된다.
실제 LSD1이 인산화되지 않는 돌연변이 생쥐의 경우 밤에 주로 활동하는 정상 생쥐와 달리, 야행성임에도 불구하고 낮에도 활동하며 전반적으로 움직임이 적은 것으로 나타났다. 생체리듬에서의 LSD1의 인산화가 중요함을 동물모델을 통해 확인한 것이다.
또 시차 적응에도 LSD1의 인산화가 관련됨을 규명했다. 보통 생쥐는 이른 밤(초저녁)에 빛을 받으면 다음날 늦게 일어나 활동을 시작하고, 늦은 밤(새벽녘)에 빛을 받으면 다음날 일찍 일어나는 등 생체리듬이 재조정되는데 LSD1이 인산화 되지 않는 돌연변이 생쥐는 이런 재조정도 둔화된 것으로 나타났다.
한편 연구팀은 LSD1의 인산화를 조절함으로써 수면 장애 치료제 스크리닝 방법에 대한 특허를 출원하는 한편 해외 출원도 준비 중이다.
