세포 내 불필요한 펩타이드를 운반하는 단백질인 'TAPL'이 세포 내 지질 수송 기능을 가지고 있음을 규명, 이를 표적으로 하는 신약후보물질을 발굴하는 데 필요한 핵심 정보를 제공하게 됐다.
'TAPL'은 체내에서 세포막 내외로 다양한 물질(당, 비타민, 호르몬, 대사산물, 항생제, 항암제 등)을 수송하는 단백질인 'ABC 트랜스포터'(총 48개)의 일종이다.
TAPL의 기능 이상은 세포 내 펩타이드의 과도한 축적을 유발해 다양한 암이나 대사질환, 퇴행성 뇌 질환의 발병에 영향을 줄 수 있다.
TAPL의 단백질 구조를 파악하기 위해 필수적인 단백질 결정화(crystallization)의 과정이 매우 까다로워 세포 내 펩타이드 수송 메커니즘 연구에 큰 걸림돌이 돼 왔다.
진 교수 연구팀은 결정화 과정 없이도 단백질 구조 규명이 가능한 초저온 전자현미경을 이용해 수송 사이클 동안 TAPL이 갖는 여러 구조 규명에 성공했다.
연구팀은 TAPL이 2개의 서로 다른 작동 메커니즘을 통해 펩타이드뿐만 아니라 인지질 수송에도 관여한다는 가설 등을 증명해 향후 TAPL이 암, 대사질환, 퇴행성 뇌 질환 치료를 위한 표적 단백질로 고려될 수 있는 가능성을 제시했다.
진미선 교수는 "TAPL의 기능적 다양성에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있었을 뿐만 아니라 향후 TAPL을 표적으로 하는 신약후보물질을 발굴하는 데 필요한 핵심 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 바이오 의료기술개발사업의 지원을 받아 수행됐으며, 국제학술지인 '네이처 커뮤니케이션(Nature communications)'에 2022년 10월 4일 자 온라인 게재됐다.
