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치매 원인 물질 분해하는 화합물 찾는다…탐색 기술 개발

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고려대·광운대·경희대 연구팀 성과…"치매 조기 진단 기여"

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치매 원인 물질 분해 연구팀
왼쪽부터 이동택 박사과정, 이정훈 교수, 이규도 교수, 윤대성 교수 [한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]



(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국연구재단은 고려대 윤대성 교수 연구팀이 알츠하이머병의 원인 물질을 분해할 수 있는 화합물을 스크리닝(탐색)하는 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

알츠하이머병 환자의 뇌에선 실 모양의 아밀로이드 베타 단백질이 뒤엉켜 덩어리 형태로 된 플라크(신경반)가 많이 발견된다.

이런 아밀로이드 베타 플라크나 피브릴(아밀로이드 베타 단백질이 나란히 연결된 섬유 형태)이 치매 원인 물질로 지목돼 왔다.

최근 아밀로이드 베타 올리고머(여러 개의 단일체가 엉켜있는 저 중합체)가 신경세포에 독성을 일으키고, 신경세포 사이 신호전달이 이뤄지는 연결 부위인 시냅스를 파괴해 치매를 유발한다는 연구 결과가 나왔다.

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알츠하이머병 원인 물질 분해 화합물 스크리닝 기술 모식도
[윤대성 교수 제공. 재판매 및 DB 금지]



올리고머는 플라크를 형성하기 전 초기 단계로, 아밀로이드 베타 단백질 2∼3개가 연결된 형태인데 플라크와 달리 뇌에 축적되지 않고 자유롭게 이동하는 것으로 알려졌다.

치매 조기 진단을 위해서는 아밀로이드 베타 올리고머를 인공적으로 합성해 이를 분해할 수 있는 화합물을 찾아야 하는데, 아밀로이드 베타 단백질이 1g에 4천만원 정도로 비싸 합성이 어려웠다.

연구팀은 금속 나노입자 표면에 아밀로이드 베타 단백질 단량체를 단백질 코로나(단백질이 나노입자 표면에 태양 코로나처럼 왕관 모양으로 모여 이룬 응집체) 형태로 합성해 순수한 아밀로이드 베타 올리고머만을 코팅하는 데 성공했다.

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아밀로이드 베타 올리고머를 분해하는 화합물 효능 분석
[윤대성 교수 제공. 재판매 및 DB 금지]



기존 아밀로이드 베타 단백질 사용량의 50분의 1만으로도 합성할 수 있다.

이어 후보 화합물이 나노입자 표면의 올리고머를 분해하게 되면 금속 나노입자의 표면이 드러나면서 입자끼리 서로 뭉치고 흡광을 통해 색도 변화하게 된다.

금속 나노입자에 빛을 쏘이면 입자의 크기와 구조에 따라 특정 파장의 빛만 흡수하는 '국소화 표면 플라즈모닉 현상'을 이용했다.

연구팀은 이번에 개발한 기술을 이용해 커큐민(강황의 주요 성분) 등 치매 개선 효과가 있는 후보 화합물 3∼4종을 발굴했다.

윤대성 교수는 "올리고머를 표지할 수 있는 형광물질을 처리하지 않고도 색 변화를 통해 올리고머만 선택적으로 분해하는 화합물을 찾아냈다"며 "치매 조기 진단에 기여할 것"이라고 말했다.

광운대 이정훈·고려대 이규도·경희대 황교선 교수가 공동으로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 이날 자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr



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