전북대학교 약대와 의대 공동연구진이 특정 단백질을 억제하면 케톤체 생성을 증가시킬 수 있다는 새로운 연구 결과를 발표했다.

이 연구는 지방간이나 간암에서 ‘P21-Activated Kinase 4(PAK4)’라는 단백질 발현이 증가하고 케톤체 생성에 장애가 일어나 병증이 악화되는 원인을 밝혀, PAK4 억제제를 통한 지방간 치료제 개발과 암 극복의 새로운 표적을 제시한 것으로 평가된다.

이번 연구는 전북대 약학대학 배은주(교신저자), 한창엽 교수와 의과대학 박병현(공동교신저자), 장규윤, 박호성 교수가 공동으로 진행했으며, 네이처 커뮤니케이션스지에 발표됐다. 

연구팀은 단식을 할 경우 PAK4 단백질 수준이 크게 감소하는 것을 발견했다. 에너지 결핍에 따른 단백질 종류인 PKA와 ‘Sirtuin 1(Sirt1)’ 신호전달 경로에 의해 PAK4 유비퀴틴화가 증가해 단백질 분해가 일어난 것.

이후 연구팀은 PAK4의 새로운 인산화 기질로서 NCoR1 단백질을 찾았고, PAK4에 의해 NCoR1 단백질이 인산화되면 지방산 산화에 핵심적인 전사인자 PPARα의 활성화를 억제해 케톤체 생성을 낮추는 것으로 나타났다.

이 내용은 사람에서도 확인됐다. 간세포암 환자들의 간에서는 PAK4 단백질 발현이 증가해 케톤체 생성이 잘 되지 않았다. 이 결과는 암 발생과 케톤체 생성 억제의 관련성을 시사한다.

배은주 교수(전북대 약학대학)는 “우리 몸의 ‘대체 에너지’ 케톤체 생성을 조절하는 새로운 단백질 PAK4를 규명함으로써 지방간 치료뿐 아니라 암 치료에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부, 산업통상자원부, 보건복지부가 지원하는 국가신약개발사업, 중견연구자사업, 선도연구센터 의약학분야(MRC) 지원 사업으로 진행됐다.

김장천기자