KAIST

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〈 송 지 준 교수 〉 

우리 대학 생명과학과 송지준 교수 연구팀이 헌팅턴씨 퇴행성 뇌질환 원인 단백질 구조를 규명하고 병을 일으키는 기작을 규명하였다.
 
하버드 의과대학 성인식 교수 연구팀과 공동연구를 통해 이뤄진 이번 논문은(논문명: Huntingtin's spherical solenoid structure enables polyglutamine tract-dependent modulation of its structure and function) ‘eLife’ 저널에 게재됐다.

연구팀은 헌팅턴씨병의 원인인 단백질 3차원 구조와 단백질 구조변화를 일으키는 원인을 규명하였다고 밝혔다.

연구결과는 독일(막스 플랑크 인스티튜트), 미국(하워드 휴지스 메디컬 인스티튜트), 영국(웰컴 트러스트) 등 3개국이 공동으로 발간하는 분자생물학 분야 학술지인‘이라이프(eLife)’저널에 3월 22일에 게재되었다.

헌팅턴씨병은 헌팅틴(Huntingtin)이라는 단백질 아미노터미널 부분에 글루타민이 증가함에 따라 병이 생기는 것으로 알려져 있다. 그러나 헌팅틴 단백질의 기능과 작용원인에 대해서는 거의 알려져 있지 않은 상태였다.
 
또한 헌팅틴은 연구가 매우 힘들고, 아미노산 말단에 존재하는 폴리글루타민 확장이 전체 헌팅틴에 미치는 영향과 병을 일으키는 원인이 미스터리였다.

이에 송지준 교수팀은 3,000여개의 아미노산으로 이루어진 헌팅틴 단백질을 순수 발현 정제하여 단백질의 3차원 구조를 규명하였다.
 
또한 병을 유발하는 폴리글루타민의 위치를 파악하기 위해 폴리글루타민 복합체를 만들고 전자현미경을 이용하여 3차원 구조를 규명하였다.

 한편 폴리글루타민이 헌팅틴에 미치는 영향을 밝히기 위해 글루타민 증가에 따른 결합 네트워크의 변화를 규명하여 폴리글루타민이 헌팅틴 단백질 구조에 변화를 가져온다는 것을 확인하였다.

송지준 교수는 “이번 연구 결과는 헌팅턴씨병을 일으키는 헌팅틴 단백질의 작용 메커니즘 이해와, 헌팅턴씨병의 치료제를 개발하는데 이정표를 제공할 것이다”라고 연구의 의의를 밝혔다. 

이번 연구는 한국연구재단은 교육부 일반연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

□ 그림 설명

그림1. 헌팅틴씨 병을 유발하는 헌팅틴 단백질의 3차원 전자현미경 구조

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그림2. 헌팅틴 단백질의 전체 도메인 구조와, 아미노산 말단의 글루탐산 확장이 전체에 미치는 영향을 도식적으로 표시

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