연대치대 연구팀 "누렇고 거친 치아, 맞춤형 치료 가능해져"
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
연세의료원은 연세대학교 치과대학 보철과 이재훈 교수 및 포항공대 생명공학 김상욱 교수 연구팀이 법랑질을 생성하는 아멜로제네시스 과정에서 미토콘드리아 유전자의 역할을 규명했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 임상경구 조사저널 최신호에 게재됐다.
발생 원인으로 유전적인 영향과 법랑질 형성 시기의 영양결핍 등이 알려져 있다. 기존 연구들은 여러 원인이 되는 유전자 변이를 보고했으나 한국인에게 발생할 수 있는 유전 변이에 대한 연구는 없었다. 게다가 발병 양상이 특발성으로 일어나기 때문에 원인 유전자를 찾기 어려웠다.
연구팀은 법랑질형성부전증을 가진 한 가계의 4세대 31명 중 법랑질형성부전증의 영향을 받은 8명과 그렇지 않은 4명 등 총 12명을 대상으로 타액샘플 채취 방식을 통해 유전자 엑솜 염기서열을 분석했다. 엑솜 염기서열분석은 다양한 유전질병의 원인 유전자를 발굴할 때 사용된다.
연구팀은 또 법랑질형성부전증과 관련된 모든 후보 유전자를 분석하고 유전자 변이체 필터링을 통해 스크리닝했다. 이후 필터링 된 변이체를 대상으로 서열 보존 및 단백질 구조를 기반으로 한 인실리코(컴퓨터를 활용한 시뮬레이션) 돌연변이 영향 분석을 수행했다.
분석 결과 미토콘드리아 유전자인 홀로사이토크롬c 합성효소 관련 유전자에서 단백질 합성에 영향을 주는 X-연관 우성-이형 접합 게놈 미스센스 돌연변이가 법랑질을 생성하는 아멜로제네시스 과정에서 잠재적인 관련이 있는 것으로 나타났다.
연구팀은 또 인구 10만 명 중 유전체 분석 변이가 얼마나 자주 발견돼 환자의 생존이나 기능에 오작동을 일으키는지 측정하는 지표인 기능 상실 관찰·예상 상한 분율(LOEUF) 분석을 통해 해당 변이체의 영향을 분석했다.
그 결과 홀로사이토크롬c 합성효소에서 발견된 이 변이체는 진화 기반 및 대규모 인구 기반 분석에서 LOEUF 값 –0.41로 유해할 것으로 예상됐다. 단백질 구조의 인실리코 분석에서도 법랑질 생성에 부정적인 영향을 미칠 것으로 예측됐다.
한편 이번 연구는 연세대학교 치과대학병원 및 한국연구재단 연구과제와 포스텍 의료기기혁신센터 등의 지원을 받아 수행됐다.
김정은 기자