국내 연구진이 우리 몸의 에너지 대사 조절 스위치를 세계 최초로 찾아냈다.

과학기술정보통신부는 (재)의약바이오컨버젼스연구단 김성훈 단장과 연세대학교 한정민 교수 등이 공동연구를 통해 LARS1(leucyl-tRNA synthetase) 효소가 아미노산과 탄수화물의 세포 내 수준을 인식해 단백질 합성과 에너지 생산의 균형을 이루는 통합형 대사조절 스위치의 역할을 하고 있음을 세계 최초로 규명했다고 밝혔다. 이 연구는 Science지(IF 41.063)에 11월 29일 온라인 게재됐다.

아미노산은 단백질을 구성하는 기본 영양소로서 우리 몸을 구성하는 가장 중요한 구성성분이지만 몸의 에너지 수준이 낮아지면 에너지를 발생시키는 연료로도 사용된다. 하지만 아미노산이 몸의 에너지 수준을 어떻게 감지하여 이러한 전환이 일어나는지에 대해서는 아직 밝혀지지 않았다.

연구단은 지난 2012년 LARS1이 세포 내 아미노산 중 하나인 류신 (leucine)을 감지하여 단백질합성과정을 활성화하는 스위치로서 작동한다는 사실을 세계 최초로 발견하여 Cell지에 발표한 바 있다.

지난 연구에서는 LARS1의 스위치가 류신에 의해 ‘On’된다는 것은 밝혔으나 어떻게 ‘Off’되는지는 밝혀내지 못했었다. 본 연구는 그 질문을 해결하기 위한 후속 연구의 결과로서 LARS1의 아미노산 스위치 기능이 우리 몸의 에너지 상태에 따라 ‘On-Off’될 수 있다는 사실을 추가로 규명했다. 즉 LARS1가 세포의 에너지원인 ATP의 수준을 감지하여 아미노산인 류신의 대사의 방향을 조절하는 통합적인 기능을 할 수 있다는 사실을 새롭게 규명한 것이다.

김성훈 연구단장은 “LARS1 효소가 당뇨병, 비만과 같은 대표적인 대사조절 질환 뿐만 아니라 암, 신경, 근육 관련질환의 치료제 개발 타깃으로 유용하게 활용될 것”이라고 밝혔다.