새 연구: 단백질 변화가 알츠하이머 초기 치료의 새로운 타겟으로 부상

Seoul펜실베이니아 주립대 연구진의 새로운 연구에 따르면, 세포 복구에 관여하는 특정 단백질이 알츠하이머 병 치료에 도움이 될 수 있다고 한다. 이 단백질들은 세포 성장 신호를 제어하는 시스템을 조절한다. 연구진은 이 단백질들의 당 변형을 변화시킴으로써 세포 복구를 촉진하고, 신경 퇴행성 질환에서 나타나는 세포 문제를 해결할 수 있음을 발견했다.

연구의 주요 결과는 다음과 같습니다:

• 헤파란 황산이 수정된 단백질의 당 변형을 방해하는 것이 세포 수복을 촉진합니다.
• 신경퇴행성 질환에서 흔히 발생하는 세포 이상이 되돌릴 수 있습니다.
• 이 연구 결과는 iScience 저널에 게재되었습니다.

펜실베니아 주립대학의 교수인 스콧 셀렉이 연구팀을 이끌었습니다. 셀렉 교수는 대부분의 알츠하이머 치료법이 질병의 후기 단계에 초점을 맞추고 있다고 말했습니다. 현재 FDA의 승인을 받은 약물들은 아밀로이드 축적을 목표로 하지만 효과는 제한적입니다. 셀렉 교수는 대신 초기 세포 문제를 치료하는 것이 더 효과적일 수 있다고 생각합니다.

65세 이상의 약 690만 명의 미국인이 알츠하이머병을 앓고 있습니다. 이 질병의 원인은 알려져 있지 않습니다. 헤파란 황산 수용체 단백질은 알츠하이머병과의 연관성이 있었지만, 그 역할은 지금까지 명확하지 않았습니다.

연구자들은 알츠하이머병을 앓고 있는 인간과 쥐의 뇌 세포를 조사했습니다. 그들은 헤파란 설페이트 단백질이 질병과 관련된 중요한 세포 기능에 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 이 단백질들은 세포 표면과 세포 주변 공간에 위치하고 있습니다. 이러한 단백질의 헤파란 설페이트는 신호 복합체를 형성하는 데 도움을 줍니다.

이러한 복합체는 세포의 성장과 주변 환경과의 상호작용에 영향을 미칩니다. 또한 세포의 손상된 부분을 제거하는 과정인 자가포식을 조절합니다. 연구에서는 헤파란 황산에 의해 변화된 단백질이 자가포식에 의존한 세포 복구를 감소시킨다는 것을 발견했습니다. 이러한 당의 변화를 조정했을 때, 자가포식이 증가하여 세포 복구가 개선되었습니다.

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특정 단백질의 기능을 줄이는 것이 인간과 쥐 세포의 초기 문제를 해결하는 데 도움이 되었으며, 이는 세포의 미토콘드리아 기능을 향상시키고 지방 축적을 줄이는 것을 포함합니다. 알츠하이머병과 관련된 유전적 변이가 있는 초파리에서도 이 방법을 시험하였습니다. 이 경우, 헤파란 황산염 단백질의 기능을 줄인 결과, 뉴런 사멸이 멈추고 세포 결함이 수정되었습니다.

인간 유전학 연구에 따르면 PSEN1 유전자에 특정 돌연변이를 가진 사람들은 40대 중반에 알츠하이머병에 걸린다고 밝혀졌습니다. 하지만, 드물게 APOE 유전자 변화로 인해 헤파란황산과의 상호작용이 줄어드는 경우 병 발병이 늦어지는 경향이 있습니다. 이 연구는 이러한 발견들을 더 깊이 탐구하며, 헤파란황산을 변형시키는 효소를 목표로 하는 것이 잠재적인 치료법이 될 수 있다고 제안합니다.

이 연구는 신경퇴행성 질병의 초기 징후를 치료할 수 있는 잠재적인 약물 표적을 발견했습니다. 인간 세포가 헤파란 황산 사슬을 생산하는 능력을 잃었을 때 유전자 활동에 변화가 나타났습니다. 후기 발병 알츠하이머와 관련된 약 70개의 유전자 중 절반 이상이 영향을 받았으며, 이 중에는 APOE 유전자도 포함되었습니다.

셀렉은 질병에서 초기 세포 변화의 연구 중요성을 강조했습니다. 그는 이러한 분자가 새로운 약물의 좋은 표적이 될 수 있다고 생각합니다. 헤파란 설페이트를 변화시키는 것은 신경 손상을 막는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 방법은 또한 세포 청결과 관련된 다른 질병에도 도움이 될 수 있습니다.

이 연구는 국립 보건원과 펜실베이니아 주립대학 에버리 과학대학의 지원을 받았습니다. 연구에는 펜실베이니아 주립대학, 애리조나 대학교, 조지아 대학교의 연구자들이 참여하였습니다.