'비만 단백질 구조' 밝혀졌다…서울대 연구진, 세계 최초로 규명

부작용↓·효과↑ '비만 치료제 개발' 가능성 높여

뉴로펩타이드 Y-수용체-G 단백질 복합체의 극저온전자현미경 구조. /사진=연합뉴스

서울대 연구진이 극저온전자현미경을 활용해 비만 표적 단백질의 구조를 세계 최초로 밝혀냈다. 이로써 부작용이 적고 효과적인 비만 치료제를 개발할 가능성이 높아졌다.

14일 서울대에 따르면 생명과학부 최희정 교수팀은 비만 치료제의 표적으로 활용될 수 있는 '뉴로펩타이드 Y1' 수용체의 구조를 극저온전자현미경을 활용해 세계 최초로 규명했다. 이번 성과는 네이처 커뮤니케이션즈 저널에 게재됐다.

뉴로펩타이드 Y 수용체는 식욕을 조절하는 신경전달물질의 수용체로 음식 섭취, 스트레스 반응, 불안과 기억 같은 생리 과정에 관여하기 때문에 비만뿐만 아니라 불안 장애, 암 등 질병과도 연관이 있는 것으로 알려졌다.

연구팀은 뉴로펩타이드 Y에 기타 물질이 결합한 것을 떼어낸 뒤 극저온전자현미경을 활용해 삼차원 구조를 밝혀냈고, 이를 통해 뉴로펩타이드 Y가 어떻게 수용체를 통해 하위 신호 전달 경로를 활성화하는지 규명했다.

또 이 구조를 통해 지금까지 알려지지 않았던 새로운 리간드(단백질에 특이하게 결합하는 물질)와 수용체의 결합 부위를 밝혀내 리간드 결합에 따라 수용체 구조가 어떻게 변하는지도 분자 수준에서 확인했다.

서울대 연구진이 극저온전자현미경을 활용해 비만 표적 단백질의 구조를 세계 최초로 밝혀냈다. 이로써 부작용이 적고 효과적인 비만 치료제를 개발할 수 있는 가능성이 높아졌다. 사진은 기사와 무관함. /사진=게티이미지뱅크

연구팀은 이번 연구 결과를 토대로 뉴로펩타이드 Y 수용체에 효율적으로 결합할 수 있는 저분자 화합물 개발 연구를 한다면 새로운 비만 치료제를 개발할 수 있을 것으로 내다봤다.

뉴로펩타이드 Y 수용체는 G-단백질 결합 수용체(GPCR) 패밀리에 속하는 세포막 단백질로, 현재 판매되는 약의 30∼40％가 GCPR을 표적으로 해 신약 개발의 중요한 표적 단백질로 여겨진다.

한편, 이번 연구를 이끈 최 교수는 GPCR 구조 연구로 2012년 노벨화학상을 받은 코빌카 교수 연구실에서 세계 최초로 인간 GPCR의 구조를 규명한 전문가다.

이보배 한경닷컴 객원기자 newsinfo@hankyung.com