경북대 류홍열 교수팀, 칼로리 제한 없이 노화 지연 유도 기술 개발

[아이뉴스24 이창재 기자] 경북대학교 생명공학부 류홍열 교수 연구팀이 미국 예일대학교 마크 호크스트래서(Mark Hochstrasser) 교수팀과 공동 연구를 통해 칼로리를 줄이지 않고도 노화를 지연할 수 있는 새로운 분자생물학적 방법을 개발했다고 12일 밝혔다.

이 연구 결과는 세계적 권위의 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 지난달 20일자 온라인판에 게재됐다.

이번 공동 연구는 경북대 G-램프(G-RAMP) 사업단의 ‘1대1 랩 매칭 프로그램’의 지원을 받아 이뤄졌고 국내외 연구진 간의 국제 협력을 통해 노화 지연 전략의 새로운 가능성을 제시했다.

칼로리 제한은 다양한 생물종에서 에너지 대사를 조절하고 세포 성장을 억제해 수명을 연장하는 효과가 있는 것으로 알려져 있으며 이를 모사한 ‘칼로리 제한 모사체(mimetic)’ 개발이 노화 관련 치료제 개발의 핵심 전략으로 주목받고 있다. 그러나 기존 모사체는 대부분 식욕 억제 방식에 기반해 정신적, 생리적 부작용을 유발하는 문제점이 있었다.

류 교수팀은 이번 연구에서 세포 내 단백질 조절 경로인 ‘수모화(sumo-ylation)’ 과정에서 핵심 역할을 하는 단백질 ‘Ubc9’을 조절함으로써, 칼로리 섭취를 줄이지 않고도 세포 내 유전자 발현과 단백질 특성을 칼로리 제한 상태와 유사하게 조절할 수 있다는 사실을 밝혀냈다.

특히 ‘Ubc9’의 인위적 조절은 단백질 번역 속도와 에너지 대사 조절을 통해 세포 수명 연장에 기여하는 반면, 이 조절이 차단될 경우 실제로 칼로리를 제한하더라도 수명 연장이 일어나지 않는다는 점도 확인되며, 해당 단백질의 중요성이 강조됐다.

류홍열 교수는 “이번 연구는 부작용 없이도 노화를 효과적으로 조절할 수 있는 새로운 가능성을 제시한 것”이라며 “향후 노화 관련 질환의 예방 및 치료제 개발로 이어질 수 있도록 추가 연구를 지속해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구의 제1저자는 경북대 생명공학부 정동원 박사과정생이며, 교신저자는 류홍열 교수와 예일대 마크 호크스트래서 교수가 공동으로 참여했다.

연구는 한국연구재단의 ‘한우물파기 기초연구사업’과 ‘신진연구자 인프라 지원사업’, 교육부의 ‘4단계 BK21 사업’, 한국환경산업기술원의 ‘환경성질환 예방관리 핵심기술 개발사업’ 등 다수의 연구지원사업의 후원을 받아 수행됐다.