이 2건의 연구는 aspartyl protease 또는 beta-site APP-cleaving enzyme이라 불리는 아밀로이드 전구단백질(APP)을 절단하는 효소에 관한 내용이지만, 각 연구팀은 이 효소를 발견하는데 다른 방법을 이용했다. 이 효소의 발견은 알츠하이머병에 의한 쇠약을 억제시키는 신약 개발로 연결될 수 있다.
유전자에서 발견
첫번째 연구의 대표 저자인 파마시아업죤社(미시간주, 칼라마주) Mark Gurney연구원은 『연구자는 지난 13년간 이 효소를 탐구해 왔다. 알츠하이머병의 연구는 앞으로 빠르게 진보할 것』이라고 진술했다.
노인반이란 알츠하이머병환자의 뇌에 축적한 단백질과 세포의 잔해로 이루어지는 섬유 네트워크다. 이 노인반이 알츠하이머병의 증상을 일으키는 지, 질환의 결과로서 생기는 것인지 열심히 연구되고 있다.
APP라 불리는 단백질이 효소에 의해 단절되면 뇌에 이 노인반이 형성되는데 이 효소는 최근 들어서야 동정됐다. APP의 절단에 의해 이 노인반의 주요한 성분인 베타 아밀로이드가 만들어진다. 동 연구원은 단순한 벌레의 게놈을 검색하여 이 효소를 부호화하는 유전자를 발견했다. 가능성이 높아보이는 10개 후보유전자를 발견하여 그 효소를 지배하고 있다고 생각할 수 있는 4개의 상동유전자를 실마리로 확실히 했다.
좀더 조사한 결과, 이러한 유전자 하나가 효소를 암호화시켜두고 있으며 그 효소가 APP를 절단해서 노인반을 일으키는 것으로 판명됐다.
이 연구원은 『이것이 그 유전자라고 연구원 전원이 일치하고 있다. 이 움직임을 녹아웃할것인가, 이 단백질 분해 효소를 억제할 약물을 만들 수 있다면 이 베타 아밀로이드 단백질 생산을 억제할 수 있을 것이다. 우리들의 대다수는 이것이 알츠하이머병을 일으키는 요인의 하나로 생각하고 있다』고 진술했다.
억제제 표적으로
두번째 연구의 저자인 Elan Pharmaceuticals社(캘리포니아주 남샌프란시스코)의 Sukanto Shinha 연구원은, 뇌를 포함한 신체 각 부위에서 얻은 조직 샘플로 효소의 활동성을 측정했다. 이 연구원들은 뇌세포에서 활동성이 가장 높고, 간장이나 신장등의 다른 기관 세포에서는 활성이 낮다는 것을 알아냈다. 또한 효소를 정제해서 그 정제물질이 APP를 절단하는 효소에서 예상되어지는 특징을 전부 갖추고 있음을 확인했다.
동 연구원은 『목표는 이 효소를 강력한 억제약으로 만들어내는 것인데 이 효소를 동정함으로써 그 길이 열렸다. 그 길은 명확해도 처음엔 어려운 점이 많겠지만 알츠하이머병 치료에 대한 이론적인 접근 가능성은 열렸다』고 말하고 『이 효소는 HIV단백질 분해 효소와 같은 군에 속한다. HIV단백질 분해 효소저해제는 HIV감염증의 진행을 늦추는데 매우 효과적』이라고 덧붙였다.
프랜들대학 바이오테크놀로지 연구소와 루이 카톨릭대학(벨기에) Bart De Strooper씨와 Bayer AG(독일·부퍼탈) Gerhard Konig씨는 이 잡지의 논평에서 『이 대단한 발견으로 알츠하이머병은 신경변성과정이 멈춰지고 게다가 병을 회복시키는 약물 개발이 가속화될 것』이라고 일치된 견해를 보였다.
또한 두 사람은 『단백질 분해 효소는 훌륭한 약리학적 표적이 될 것이다. HIV연구를 예를 들어도 1980년대 중반의 바이러스프로테아제 동정이 10년 후에 시판될 단백질 분해 효소저해제의 발견을 성공시켰다』고 덧붙였다.