당뇨병 치료제 개발에 획기적 토대

우리가 섭취한 음식은 포도당으로 바뀌어 인슐린이라는 호르몬의 도움으로 세포 속으로 들어가 에너지로 사용된다.

췌장에서 만들어지는 이 인슐린이 없으면 1형(소아) 당뇨병, 인슐린이 부족하거나 세포가 이를 제대로 활용하지 못하면 2형(성인) 당뇨병이 발생한다.

포도당은 인슐린이 세포와 연결돼야 세포 안으로 흡수되는데 인슐린과 세포의 이러한 `도킹'이 어떻게 이루어지는지 그 메커니즘이 사상 최초로 국제연구팀에 의해 규명됐다고 사이언스 데일리가 9일 보도했다.

이와 함께 인슐린과 세포의 인슐린 수용체 사이의 `도킹' 모습이 마이크로결정학(microcrystallography)을 이용한 첨단기술에 의해 촬영됐다.

지금까지 인슐린이 어떻게 세포의 인슐린 수용체와 결합하는지는 미스터리였고 과학자들은 지난 20년 동안 이를 규명하려고 애써 왔다.

이제 이 미스터리가 풀림으로써 주사 이외의 방법으로 투여가 가능하고, 효능이 개선되고 오래 지속돼 자주 투여하지 않아도 되는 새로운 형태의 인슐린 개발이 가능할 것으로 기대된다.

이 획기적인 연구는 호주 월터-엘리자 홀 의학연구소의 마이크 로런스 박사의 주도 아래 미국의 케이스 웨스턴 리저브 대학, 시카고 대학, 영국의 요크 대학, 체코의 유기화학-생화학연구소의 관계 전문가들로 구성된 국제연구팀에 의해 수행됐다.

연구팀은 인슐린의 한 조각이 펴져나가면서 세포의 수용체 안에 있는 핵심조각들과 손을 맞잡는 이른바 `분자 악수(molecular handshake)'를 통해 인슐린과 세포사이의 결합이 이루어진다는 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 이 모습을 호주 싱크로트론(입자가속기)의 MX2 마이크로결정 빔라인을 이용, 영상화하는 데 성공했다.

음식으로 섭취된 포도당은 인슐린의 도움 없이 혼자서는 세포막을 뚫고 들어갈 수 없다. 따라서 대부분의 세포는 혈류를 타고 도는 인슐린과 결합하기 위한 수용체를 그 표면에 가지고 있다.

이 연구결과는 영국의 과학전문지 '네이처(Nature)' 최신호(1월 9일 자)에 발표됐다.

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