자유게시판-한의약융합연구정보센터

빛을 이용한 알츠하이머 치료 방법 개발

Discovery lights path for Alzheimer's research

미국 라이스 대학(Rice University) 연구진이 알츠하이머 질환의 원인으로 의심되는 잘못 접혀진(misfolded) 아밀로이드 베타 펩타이드(amyloid beta peptide)에 결합하는 탐침을 발견했다. 연구팀을 이를 이용해 질병을 치료하는 약물 개발에 사용할 수 있다고 보고했다. 이번에 발견된 탐침은 약물 개발이 가능한 특정 결합 위치에 결합한다는 것이다. 연구진은 금속성 탐침이 빛을 받으며, 단백질의 산화를 촉매화함으로 환자의 뇌에서 아밀로이드 펩타이드의 응집을 막을 수 있음을 발견했다고 말했다. 관련 연구는 Chem(2017)에 게재되었다(DOI: 10.1016/j.chempr.2017.09.011).

마이애미 대학 연구진의 컴퓨터 시뮬레이션로 기다란 아밀로이드 섬유를 대상으로 한 연구에서 광발광 금속 착물이 섬유 응집체의 표면에 나타나는 소수성 틈새 근처에 있는 아밀로이드 펩타이드에 결합할 수 있음을 예측한 바 있다. 이 틈새는 약물 개발을 위한 새로운 타깃으로 간주되고 있다.

라이스 대학 연구진은 레늄을 기반으로 한 착물을 사용해서 결합 자리를 비교적 쉽게 찾을 수 있었다고 말했다. 빛에 의해 스위치되는 복합체는 자외선에 비추어지면 점점 밝아진다. 그런데 이 착물이 섬유질에 결합하게 되면 밝기가 100배 이상이 되면서 아밀로이드 펩타이드의 산화의 원인이 된다고 연구팀은 설명했다. 산화는 아밀로이드 펩타이드들의 결합이 일어나는 오른쪽 옆에서 일어난다. 연구진은 이번 연구에서 정말 중요한 점은 분자가 아밀로이드 베타 섬유질에 결합할 수 있는 분자를 확실하게 볼 수 있다는 점이라고 말했다.

아밀로이드 펩타이드가 제대로 접힘이 일어나면, 소수성 잔기들은 단백질 안으로 들어가고 친수성 잔기들은 물에 노출된다. 이 때문에 단백질이 물에 녹는다고 연구진은 말한다. 그렇지만 아밀로이드 베타 펩타이드의 접힘이 잘못되면, 두 개의 소수성 잔기인 발린 18과 페닐알라닌 20 잔기들이 노출되면서 소수성 틈새를 만들어낸다는 것이다. 이런 이유로 분자가 소수성 도메인 부위에 결합하게 된다.

연구진은 만약 산화된 분위가 섬유질이 응집되는 것을 막을 수 있다면, 이것은 질병의 증상이 나타나기 전에 응집을 막을 수 있는 유용한 전략의 시작이 될 것이다고 주장하며 이 연구가 매우 매력적인 시스템을 가지고 있는데 이는 값이 싼 빛을 이용하기 때문이라고 말했다. 또한 빛의 활성화로 산화를 절묘하게 제어할 수 있다고 덧붙였다. 언제인지는 모르지만, 아밀로이드 베타를 타깃으로 알츠하이머 질환의 증상을 억제할 수 있게 될 날이 올 것이라고 말했다.

[KOSEN 동향] 빛을 이용한 알츠하이머 치료 방법 개발