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도파민 제어 단백질 연구를 통한 파킨슨병 치료약 개발

<KISTI의 과학향기> 제3328호

파킨슨병은60세 이상에서 치매 다음으로 흔하게 나타나는 만성의 진행성 뇌 질환이다. 뇌의 특정 영역 신경세포가 점차 손실됨에 따라 나타나는데 파킨슨병 환자들은 신체 운동 조절에 어려움이 있어 상태가 진행됨에 따라 일상 생활에 어려움이 생긴다. 파킨슨병은 뇌신경 퇴행성 질환 중에서는 흔한 질환 중 하나로 일반적으로 50대 후반과 60대 초반에 발병하며 드물게 40세 이전에도 발병할 수 있다. 파킨슨병의 발병 위험은 연령이 높아짐에 따라 같이 증가하기 때문에 고령화 시대에 따라 파킨슨병 환자수도 점차 증가한다.
 
파킨슨병으로 고통받는 환자가 세계적으로 1천만 명에 달한다고 한다. 하지만 현재 파킨슨병은 치료할 수 없는 병으로 간주된다. 파킨슨병의 증상은 뇌의 신경 세포 손실로 운동 조절에 영향을 미치지만 감정, 수면, 사고 영역에도 영향을 미친다. 파킨슨병 환자들의 뇌 부위에서 dopamine이 감소되었다는 것이 밝혀지면서 이 부족한 물질을 보충함으로써 증세에 호전을 가져오게 되고 이를 통한 약물들이 개발이 이루어지고 있다.
 
파킨슨병의 증상을 완화하는 약물은 있지만 근본적인 치료제는 없다. 이 질환의 치료제 개발을 위해 Nurr1이라는 전사인자 (transcription factor)를 주목했다. 유전자 활성 단백질의 일종인 Nurr1이 파킨슨병에 영향을 미치는 신경전달물질인 도파민의 생성과 보관에 관여하기 때문이다.
 
최근 미국 샌프란시스코 캘리포니아 대학( UCSF)의 파멜라 잉글랜드 교수팀이 Nurr1의 분자 포켓과 여기에 결합하는 특정 분자 물질을 발견하여 Cell Chemical Biology에 발표 하였다. 이 결과는 향후 파킨슨병 치료제 개발에 돌파구가 될 것으로 보인다.
 
신경세포 퇴화 과정의 원인인 Nurr1이 너무 적으면 파킨슨병과 유사한 증상이 나타나는데 Nurr1 수위를 높이면 치료가 가능하다. 대부분의 연구에서 과학자들은 Nurr1을 undruggable로 여겼으나 연구팀은 Nurr1의 원자 구조 모델을 통해 세포가 잉여 도파민을 제거할 때 부수적으로 생기는 DHI이라는 분자 물질이 Nurr1 표면의 분자 포켓에 결합한다는 걸 확인했다. 이를 통해 파킨슨병의 근본 원인에 의거한 최초의 약제 개발로 이어질 것으로 기대된다.

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