'CK1D2' 다량 발현 땐 체내시계 천천히 진행
日 연구팀, 'PNAS'에 연구논문 게재
[의학신문·일간보사=정우용 기자] 생물 체내시계의 24시간 주기를 결정하는 효소가 발견됐다.
일본 교토대 대학원 약학과 연구팀은 체내시계를 조절하는 시계유전자 단백질을 안정화시키는 효소를 발견하고, 쥐에서 다량 발현시키자 체내시계의 진행이 더뎌진 것으로 확인했다고 발표했다. 정반대의 작용을 하는 효소도 발견돼 이 두 효소의 균형으로 체내시계의 주기가 결정되는 것으로 확인됐다. 연구성과는 미국 국립과학원 회보(PNAS) 인터넷판에 22일 게재됐다.
체내시계는 아침에 눈을 뜨고 밤이 되면 잠을 자는 24시간의 리듬을 만들어내고 동식물의 행동을 지배하고 있다. 지난해 노벨생리의학상 수상은 이를 조절하는 시계유전자 '피리어드'(Period)를 발견하고 그 메커니즘을 밝힌 미국인 연구자 3명에게 돌아갔다. 하지만 어떻게 24시간 주기가 결정되는지는 밝혀지지 못했다.
피리어드는 'PER'이라는 단백질 그룹을 만들고 이 중에서도 'PER2'의 안정성이 중요한 것으로 알려져 있다. 연구팀은 체내시계가 빠르게 진행되어 밤에 일찍 잠이들고 아침에 일찍 일어나는 유전성 수면장애인 '가족성 수면상 전진증후군'인 사람의 경우 PER2에 변이가 생겨 쉽게 분해되는 점에 주목했다. 지금까지 기능이 명확치 않던 효소인 'CK1D2'를 쥐의 세포에서 다량 발현시킨 결과, PER2가 안정화되고 체내시계가 평소보다 천천히 진행됐다.
한편 PER2를 분해하는 효소인 'CK1D1'을 다량 발현시키자, 체내시계가 평소보다 빨리 진행됐다. 이처럼 전혀 다른 작용을 하는 두 효소가 같은 유전자로부터 만들어지는 사실도 발견됐다.
연구팀은 "앞으로는 동일한 유전자로부터 전혀 상반되는 작용을 하는 효소가 어떠한 타이밍으로 만들어지는지 조사할 것"이라고 설명했다.