활성산소가 어떤 과정을 거쳐서 염증성 질환을 유발하는지 국내 연구진이 규명했다. 16일 미래창조과학부에 따르면 한국생명공학연구원 생체방어시스템연구센터 김병희 박사팀은 활성산소가 어떤 요인과 과정을 거쳐 암이나 당뇨 등 염증성 질환을 일으키는지 알아냈다. 활성산소는 세포 내에 적당한 농도로 있으면 세포증식과 분화 등을 조절하는 기능을 하지만, 적외선이나 고혈당 등의 환경에서 과다하게 증가하면 암·당뇨 등 염증성 질환의 원인으로 작용하는 것으로 알려졌다. 하지만 어떤 과정으로 활성산소가 염증 조절 등에 영향을 미치는지에 관한 정확한 연구결과는 이전까지 없었다.

연구팀은 항산화효소 단백질인 ‘TRX’(티오리독신)와 염증조절 단백질인 ‘TXNIP’(thioredoxin-interacting protein)의 상호작용이 활성산소에 의한 염증조절에 영향을 미친다는 것을 확인했다. 연구팀은 TRX와 TXNIP의 결합체를 고해상도 입체구조로 분석해 이같은 사실을 밝혔다. 정상적인 세포 환경에서는 TXNIP가 TRX의 기능을 억제하기 위해 TRX와 결합체를 형성하고 있다. 하지만 세포가 스트레스 환경에서 놓여 활성산소의 농도가 급격히 증가하면 결합체에서 TXNIP가 분리된다. 즉 고농도의 활성산소는 TRX와 TXNIP의 결합체에 직접적으로 영향을 미친다는 것이다.

앞서 2009년 생명연 최인표 박사가 발표한 연구에 따르면 분리된 TXNIP는 가장 중요한 염증조절인자로 알려진 ‘IL-1β’(인터루킨-1베타)의 분비를 촉진해 염증성 질환에 영향을 미친다.

연구팀은 활성산소 농도가 정상적인 세포 환경으로 돌아가면 TRX와 TXNIP의 다시 결합체를 형성하는 사실도 확인했다. 김 박사는 “TRX와 TXNIP 결합체의 고해상도 입체구조는 염증·당뇨 질환 치료제 개발을 위한 연구기반이 될 것”이라며 “항암치료제 개발의 중요 타깃인 TRX 기능 억제물질 개발에 핵심적 역할을 할 것으로 기대한다”고 말했다. 미래부 글로벌프론티어 의약바이오컨버전스연구단과 생명연 전문연구사업 등의 지원으로 수행된 이 연구의 성과는 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 1월6일자 온라인판에 게재됐다.

연합뉴스