극지연구소(소장 신형철)는 남극 물고기에서 근육의 재생과 성장을 조절하는 새로운 단백질 'Dnajb5'를 세계 최초로 발견하고, 그 작동 메커니즘을 규명했다고 21일 밝혔다.

이번 연구는 고령화로 인한 근감소증이나 암 환자에게 나타나는 극심한 근육 소모 증상인 '악액질(cachexia)' 치료를 위한 계기를 마련한 것으로 평가받고 있다.

극지연구소 김진형 박사와 가천대학교 윤미섭 교수 공동 연구팀은 남극 바다의 극한 환경에서 서식하는 '남극검은돌치'의 근육에서 세포 손상을 보호하고 복구하는 열충격단백질 'Dnajb5'를 확인했다.

남극검은돌치는 영하에 가까운 남극해의 극저온 환경에서 얼어 죽지 않고 생존할 수 있는 독특한 생리적 특성을 지니고 있으며, 영문명 'Black rockcod'에서 유래해 '검은돌치' 혹은 '남극검은돌치'로 불린다.

연구팀의 분석 결과, 이 단백질은 평상시 근육 내 단백질 합성과 에너지 생산을 조절하는 물질들과 결합해 이를 억제하는 '이중 브레이크' 역할을 수행한다. 그러다 근육이 손상되거나 스트레스를 받으면 이 결합이 약해지며 브레이크가 해제돼 근육 재생을 유도하는 방식이다.

실제 실험용 쥐를 대상으로 Dnajb5의 발현을 억제한 결과, 재생되는 근섬유의 단면적이 대조군 대비 약 26% 증가하며 눈에 띄는 촉진 효과를 보였다. 운동 능력 또한 향상되어 근력(악력)은 14%, 지구력은 31% 더 높게 나타났다.

이번 발견은 기존 치료 후보 물질들이 가진 전신 대사 장애나 발암 위험 등의 부작용을 극복할 수 있는 대안으로 주목받고 있다.

김진형 책임연구원은 "Dnajb5는 근육 조직에 풍부해 이 단백질만 제어하면 근육에만 안전하게 재생을 유도할 수 있을 것"이라고 설명했다.

이번 연구 성과는 근육학 및 노인의학 분야의 세계적 권위지인 '악액질·근감소·근육 저널(Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle)' 7월호에 게재됐다.

신형철 극지연구소 소장은 "극한 환경 생물의 생존 전략이 인류의 난치성 질환을 치료하는 실마리가 될 수 있음을 보여줬다"며 "극지 생물자원의 가치와 가능성을 다시 한번 확인한 계기"라고 말했다.





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