Protein clumping increases with normal aging

정상적 노화과정에서 일어나는 단백질 응집의 의미는 무엇인가?

자연적인 노화가 진행됨에 따라 수백 개의 단백질이 응집됨이 밝혀졌다. 8월 PLoS Biology에 발표된 논문에 의하면 정상적인 노화과정에서 수많은 단백질이 응집되고 이들이 노화 및 질병발생과 관련될 수 있다는 것이다.

C. elegans를 모델로 얻어진 이번 연구결과는 응집된 단백질을 LC-MS/MS 방법을 통해 대규모로 분석하여 노화된 개체에서 수백 종의 단백질이 insoluble aggregate를 형성함을 밝히고, 이들이 노화과정에 대한 바이오마커나 단백질 응집과 관련된 질환 치료를 위해 응용될 수 있음을 시사한다.

특정 단백질 응집은 알츠하이머병, 파킨슨병, 헌팅턴병 등 다양한 퇴행성뇌질환에서 공통적으로 나타나는 현상으로 잘 알려져 있지만, 정상적인 노화과정에서 수백 개의 단백질 응집이 보고된 것은 이번이 처음이다. 논문에서 저자들은 이들 응집된 단백질이 개체발생 및 성장과 관련된 것이 많았고, insulin/IGF-1 등과 같은 세포성장인자와 관련된 신호를 차단하면 응집정도가 줄어든다고 보고하였다.

또한 이들 응집 단백질의 과발현은 헌팅턴질환 모델을 악화시키는 역할을 하였다. 그러나 과연 이러한 대규모의 정상적 단백질 응집과정이 개체의 수명연장과 정상 및 비정상적 세포기능 조절 등에서 어떠한 역할을 수행하는지가 앞으로 풀어야할 숙제이다.

이번 연구결과는 non-disease 상태에서 단백질 응집의 중요한 역할을 제시하고, 노화 및 단백질응집 관련 질환의 발병기전을 밝히는데 크게 공헌할 것으로 기대된다.
 

수백 개의 단백질 응집현상이 C. elegans의 노화과정에서 발견되는데, 사진에 나타난 것은 이중 하나인 "KIN-19"이라는 단백질이다. 사진은 C. elegans의 인두(pharynx)부위에 발현된 KIN-19를 보여준다. (doi:10.1371/journal.pbio.1000449.g001)

 
David DC, Ollikainen N, Trinidad JC, Cary MP, Burlingame AL, et al.
(2010) Widespread Protein Aggregation as an Inherent Part of Aging in C. elegans.
doi:10.1371/journal.pbio.1000450
석경호 (경북대학교 의학전문대학원 약리학교실 및 뇌과학연구소)