국내 연구진이 비만치료에 도움을 줄 수 있는 핵심 유전자를 세계 최초로 발견해냈다.

가톨릭의대 김지윤 교수와 연세의대 이민구 교수 공동 연구팀은 30일 세계 최초로 골지체의 'GRASP55'가 세포 내 지질 흡수 조절에 관여한다는 것을 규명, 비만과 연관된 질병에 대한 새로운 치료 타겟을 발견해냈다고 발표했다.

골지체(Golgi complex)는 세포질 속에 있는 막으로 이루어진 납작한 형태의 리본 구조가 쌓여 있는 세포 내 구조물로, 소포체에서 만든 단백질을 세포 밖으로 분비하거나 막으로 싸서 세포질에 저장하는 기능을 하는 소기관이다. 세포 내 물질 수송에 중심적인 역할을 수행하지만 골지체를 경유하는 지질 수송에 대한 분자 기전에 대한 연구는 그동안 미미하다.

이에 따라 김지윤 교수팀은 유전자 조작 기술을 이용, 골지단백 중 하나인 'GRASP55' 유전자가 제거된 생쥐를 제작해 표현형(Phenotype)을 관찰했다.

그 결과, GRASP55 유전자가 제거된 생쥐에서 장내 지방 흡수 과정에 문제가 발생해 생쥐의 체지방량이 감소함을 발견할 수 있었다. 또한, 고지방 식이 후 체중 증가에 대한 저항성도 나타났다.

즉 김 교수팀은 이러한 생쥐 표현형이 나타난 원인이 GRASP55가 장관 세포(Intestinal cell) 내 지방 방울(Lipid droplet)을 분해해 키로미크론(Chylomicron)에 지질원을 공급하는 효소인 ATGL과 MGL의 골지체로의 수송에 관여하기 때문임을 분자 생물학적 실험을 통해 규명한 것이다. 또한 GRASP55 유전자가 제거된 초파리 모델에서도 생쥐 모델과 동일한 결과를 확인했다.

이 연구의 결과로 골지체가 세포 내 지질 조절에 있어 수행하는 역할과 중요성을 밝혔으며, 비만과 연계된 질병들에 대한 새로운 치료 타켓이 발굴됐다.

김지윤 교수는 "지금까지 큰 주목을 받지 못했던 골지체와 골지 단백의 새로운 기능을 밝힌 연구로, 얼마나 다양한 인자들이 체내 지질 흡수 과정에 영향을 미치는지 이번 논문을 통해 다시 한번 확인할 수 있었다"며 "후속 연구를 진행하여 골지체와 골지 단백의 다양한 기능들을 찾아내는 노력을 계속해 나갈 것"이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 지난 3월 17일, 세계적인 생명과학분야 국제 학술지인 'Nature Communications'에 게재됐으며 한국연구재단의 지원으로 이뤄졌다.