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'신경계 탈수초화 증상' 개선 물질 발견해양생물자원관, 낙지 유전체서 신규 펩타이드-바이오의약 활용 기대

[일간보사=이정윤 기자] 국립해양생물자원관(관장 황선도)은 최근 구리 대사 장애로 인한 신경계 탈수초화 증상에 개선 효과가 있는 세룰로플라스민 유래 다중구리산화효소(MCOs) 펩타이드를 낙지 유전체에서 발견했다고 26일 밝혔다.

탈수초화(Demyelination)란 신경말단의 절연체 역할을 하는 백색질 물질인 수초의 소실을 뜻하는데 탈수초화가 진행되면 뇌로부터 신경을 따라 메시지가 전달되는 속도가 정상보다 느려지게 된다.

신규로 발굴한 펩타이드는 향후 바이오의약산업에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 혈액 내 구리를 이용해 산소를 공급하는 낙지의 유전체에도 인간의 세룰로플라스민과 유사한 상동유전자가 존재하는 것에 착안했다.

세룰로플라스민(ceruloplasmin)은 6개의 구리 원자를 포함한 혈액 내 주요 단백질로서 간에서 합성되며 생체 내 구리 대사에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

연구진은 낙지의 세룰로플라스민 유전자 정보를 활용하여 다중구리산화효소 펩타이드를 제작하고 인간 유전자와 90% 이상 유사한 모델동물인 제브라피쉬에서 효능을 분석했다.

구리에 의한 안면뇌신경의 수초(myelin)가 60% 정도 손상된 탈수초화 질환에 다중구리산화효소를 투여한 결과 20%로 현저히 감소되어, 탈수초화 증상을 회복시키는 효과가 있음을 확인하였다.

또한, 수정 후 48시간에 부화를 하는 대조군과 비교하여 구리 과다 노출에 의해 96시간으로 지연된 부화시간이 펩타이드 처리에 의해 72시간으로 단축되는 것을 발견했다.

이러한 결과를 바탕으로 세룰로플라스민 유래 다중구리산화효소는 구리 대사 관련 신경계 질환을 예방 또는 치료하는 연구 분야에 활용될 수 있을 뿐만 아니라 어류와 같은 난생동물의 사육·번식 관련 산업에도 다양하게 활용될 수 있을 것이다.

안혜숙 해양생물연구본부장은 유전체 분석기술의 발달로 해양생물의 특이한 생명현상에 관여하는 유전자․단백질을 기반으로 한 바이오의약품이 대세인 최근 글로벌 신약개발 트렌드에 발맞추어 앞으로 다양한 해양생물로 연구주제를 확대하여 바이오산업 지원을 위한 후보 소재 개발에 집중할 계획이라고 말했다.

이정윤 기자  jylee@bosa.co.kr

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