【스웨덴·스톡홀름】 천식 발현에 크게 관여하는 사람 막단백질인 류코트리엔 C4(LTC4) 합성효소의 결정구조가 해명됐다.

캐롤린스카연구소 의과생화학·생물물리학부 다니엘 마르티네즈 몰리나(Daniel Martinez Molina) 박사는 Nature(2007; 448: 613-616)에 이같이 발표했다.

LTC4합성 효소는 분석이 매우 까다로왔다. 지금까지 사람 막단백질의 구조는 2종류에 불과한데다 해상도마저 낮은 정보 뿐이었기 때문이다.

이번 연구를 통해 좀더 뛰어난 기도 염증치료제가 개발될 것으로 기대되고 있다.

천식 발작은 기도의 급성 염증반응으로 발생한다. 주요 원인은 LTC4합성 효소의 작용 때문이다. 따라서 천식 치료제의 일부는 LTC4합성 효소의 하류에서 발생하는 영향을 차단하는데 목표를 두고 있지만 현재 사용중인 약물에 효과를 보이지 않는 환자도 있어 새로운 치료약물이 요구되고 있는 상황이다.

몰리나 박사는 유럽연합(EU)의 네트워크인 EICOSANOX(에이코사노이드와 일산화질소)와 E-Mep(유럽막단백질 컨소시엄)의 지원을 받아 LTC4합성효소의 3차원 구조를 2.0 옴스트롬의 해상도로 해명하는데 성공했다.

또한 LTC4합성효소는 3개의 동일한 서브유니트로 구성돼 있고 각 서브유니트는 핵막과 연결되는 4개의 나선상 구조로 이루어진 것으로 나타났다.

활성 중심의 정확한 위치와 특징도 발견됨으로써 이 효소를 억제하는 새로운 분자를 만들어 낼 수 있게 됐다.

이번 연구결과는 천식 외에 다른 질환에도 효과가 높은 신약 개발로 이어질 가능성을 보여준다.

신약 개발의 타깃이 되는 단백질의 약 40%가 막단백질이지만, 이러한 막단백질의 구조는 자세히 해명되지 않아 기능을 이해하기가 어려웠다.

이번 연구는 LTC4합성 효소 외에 다른 사람 막단백질의 구조를 해명하는 길을 연 것으로 세포막에서 발생하는 기본적인 과정을 이해하는데 도움이 된다고 볼 수 있다.

단백질은 아미노산의 고리(체인)로 구성된다. 몇개에서 수천개의 아미노산으로 이루어진 고리가 각각 독특하게 접혀져 3차원 구조를 만들어 다양한 분자와 결합하는 물질이 된다.

단백질의 구조와 그 생화학적 특징을 해명하는 것은 단백질의 기능을 이해하고 단백질을 억제하거나 활성시키는 분자를 설계해 의약품으로 응용하는 길로 이어진다.

단백질 구조가 해명되면 신약 개발은 보다 효율적이고 빨라질 것으로 기대된다.