기초과학지원연, 골다공증 유발 뼈 분해 핵심 역할 효소 발견

골격 질환 잠재적 치료 표적 발굴 성과…치료제 개발 기대

국내 연구진이 골다공증 등을 유발하는 뼈 분해 파골세포의 대사 과정에서 핵심 역할을 하는 효소를 발견했다.

한국기초과학지원연구원(KBSI)은 서울서부센터 황금숙 박사 연구팀이 이화여대 이수영 교수 연구팀과 공동으로 파골세포의 분화를 촉진하는 분지사슬아미노산(BCAA·필수 아미노산 가운데 발린·류신·이소류신)의 대사를 조절하는 효소를 발견했다고 31일 밝혔다.

공동연구팀은 KBSI 서울서부센터에 설치된 첨단 연구 장비인 800㎒ 핵자기공명분광기·질량분석기 시스템을 이용해 파골세포 분화가 진행됨에 따라 세포 내 분지사슬아미노산이 증가하고, 파골세포 후기 분화 단계에서 분지사슬아미노산이 필요하다는 것을 확인했다.

파골세포 분화에는 분지사슬아미노산이 필요하지만, 이 중 발린이 가장 큰 영향을 준다는 사실을 관찰했다.

또 관련 효소 중 하나인 분지사슬아미노전달 효소1(BCAT1)이 파골세포의 분화를 촉진하고 있음을 밝혔다.

기존 대부분의 골다공증 치료 연구는 파골세포 분화·활성을 직접적으로 줄이는 데 중점을 뒀다면 이번 연구는 대사 과정에 초점을 맞춰 분지사슬아미노전달 효소1(BCAT1)이 뼈세포 형성과 항상성을 조절할 수 있다는 것을 세계 최초로 규명한 것이라고 연구팀은 설명했다.

황금숙 박사는 "파골세포의 대사물질 분석을 통해 골격 질환의 잠재적인 치료 표적을 발굴한 성과"라고 말했다.

나이가 들면서 뼈의 파괴가 상대적으로 빨라지거나 뼈의 생성이 불충분한 경우 균형이 깨지면서 뼈에 구멍이 생겨 골밀도가 낮아진다.

이로 인해 작은 충격에도 쉽게 부러질 수 있는 상태가 되는 골다공증 환자는 고령화 영향으로 2007년 53만명에서 지난해 106만명으로 2배 이상 증가했다.

/연합뉴스