한국연구재단(NRF)은 서울대 의과대학 이승재 교수·이준성 박사 연구팀이 일본, 호주 등의 공동연구를 통해 파킨슨병 발병과 진행을 조절하는 새로운 인자를 발굴했다고 2일 밝혔다.
 
파킨슨병은 비정상적 단백질 응집체가 신경세포에 축적되고 인접 세포로 전이되는 병리현상이 잘 알려져 있으나 이 응집체가 어떻게 형성되고 분해되는지 상세한 조절기전은 밝혀지지 않았다.
 

현재 연구는 세포 안에는 역할을 다한 단백질 등을 분해하여 처리하는 폐기물처리기구, 리소좀이 존재해 리소좀 가수분해효소와 파킨슨병과의 연관성에 대한 관심이 이어지고 있었다.
 
이번 연구팀은 리소좀 가수분해효소 ARSA 유전자에 돌연변이가 있는 희귀유전질환 가계 내 파킨슨병 환자가 있는 점에 주목했다.
 
연구과정을 보면 정상인과 파킨슨병 환자의 유전자 분석을 통해 파킨슨병 환자에게서 ARSA 유전자의 과오돌연변이(missense mutation)가 존재함을 발견했다.

또 정상인에 비해 치매를 동반하는 파킨슨병 환자 그룹의 경우 혈액 내의 ARSA 단배질 수준이 감소되어 있었고 특히 인지 수행 능력이 낮을수록 ARSA 수준이 줄어있는 경향성을 확인했다.

이어 신경세포에서 알파-시뉴클린 응집체 형성에 대한 ARSA 단백질의 기능을 알아보기 위해 SH-SY5Y 신경세포주에 CRISPR-CAS9 유전자 조작법을 이용하여 ARSA 결함 세포주를 제작했다.

이 결과로 알파-시뉴클린 응집체의 세포내 축적, 세포 밖 방출, 세포간 전이와 같은 파킨슨병 관련 현상이 증가됐고 이는 ARSA 유사 유전자인 Sul-2가 없는 예쁜꼬마선충 (Caenorhabditis elegans) 모델에서도 검증할 수 있었다.
 
   
이 연구결과에 의하며 파킨슨병 환자의 신경세포에서 나타나는 비정상적 침착물의 주요 성분과 결합해 침착물 형성을 억제할 수 있는 단백질(ARSA, aryl sulfatase A)을 규명했다.
 
일본 준텐도대학 하토리 교수, 호주 시드니대학 할리데이 교수, 일본 오사카대학 나가이 교수, 연세대 이필휴 교수 등 국내외 연구결과는 국제학술지 ‘브레인(Brain)’에 9월 1일 게재됐다.
 
이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업, 선도연구센터사업 등의 지원으로 수행됐다.