단백질 품질 관리 핵심 효소 발견: 주요 질병 치료의 새로운 돌파구

Seoul매사추세츠 대학교 애머스트의 과학자들이 몸이 어떻게 단백질 접힘을 감시하고 관리하는지에 대한 중요한 부분을 발견했습니다. 이 발견은 여러 심각한 질병에 대한 새로운 약물을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그들의 연구는 미국 국립과학원 회보에 발표되었으며, UGGT 효소가 단백질 접힘 과정에서 핵심적 역할을 하며 희귀 셀레노단백질 Sep15와 긴밀히 작용한다는 것을 보여줍니다.

정확한 단백질 접힘은 세포 기능에 필수적이며, 이 과정에서의 오류는 알츠하이머병, 낭포성 섬유증, 폐기종과 같은 질병을 일으킬 수 있습니다. 소포체는 단백질의 생산과 접힘을 담당하며, 잘못 접힌 단백질은 다시 접거나 파괴하도록 표시됩니다. 연구자들에 따르면 UGGT는 N-글리칸이라는 특정 탄수화물 태그를 검사하여 단백질이 올바르게 접혔는지 평가한다고 합니다.

연구의 주요 결과는 다음과 같습니다:

• UGGT 효소는 단백질의 N-글리칸 태그를 인식하여 중요한 역할을 하는 감시자입니다.
• 드문 셀레노단백질인 Sep15는 UGGT와 복합체를 형성하며 단백질 품질 관리 시스템에서 중요한 역할을 담당합니다.
• Sep15가 UGGT와 결합하지 못하면 단백질 접힘 평가를 위한 필수 복합체 형성에 실패합니다.

AlphaFold2와 같은 첨단 AI 모델을 사용하여 연구진은 Sep15가 UGGT와 잘 맞물리는 나선형 구조를 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 이 특정 연결 지점은 UGGT의 기능에 필수적입니다. 연구팀은 재조합 DNA를 사용하여 UGGT와 Sep15 사이의 결합을 끊는 실험을 통해 모델의 예측을 확인했습니다.

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Sep15는 두 가지 주요 기능이 있습니다. 하나는 잘못 접힌 단백질의 형태를 수정하는 것이고, 다른 하나는 그것들을 분해하도록 표시하는 것입니다. 이 두 가지 기능은 더 많이 연구되고 있으며, 이 연구는 Sep15/UGGT 상호작용을 표적으로 하는 새로운 약물을 개발하는 데 도움을 줍니다. 또한, Sep15는 셀레늄을 포함하는 단백질이기 때문에, 이 연구는 셀레늄이 세포 건강에 중요할 수 있음을 보여줍니다.

이 연구는 제약 분야의 새로운 분야를 탐구합니다. Sep15/UGGT 상호작용을 표적으로 하는 것은 단백질 오접힘으로 인한 질병에 대한 치료법을 제공할 수 있습니다. 특히 많은 복잡한 단백질을 다루는 소포체에서의 개입은 중요한 치료적 효과를 가져올 수 있습니다. 이는 단백질 품질 관리 시스템을 조절하여 이러한 질병의 위험성을 줄이는 치료법으로 이어질 수 있습니다.

이 연구는 일반 의학 과학 국립 연구소의 지원을 받았으며, 첨단 기술과 팀워크가 생물의학 연구에서 얼마나 중요한지를 보여줍니다. 연구자들이 더 많은 것을 배우면서, 단백질 접힘과 건강에 미치는 영향에 대한 지식이 확장되고 있어 미래의 의학적 돌파구에 대한 희망을 제공합니다.