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근육 만드는 '아미노산 스위치' 찾았다

셀 온라인판 소개

2012년 03월 20일(화)

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셀 온라인판 소개 2012년 03월 20일(화)

아미노산 류신(leucine)의 단백질 합성을 촉진해 근육을 만들도록 명령하는 효소가 밝혀졌다.

교육과학기술부는 서울대 김성훈·한정민 교수와 포항공대(POSTECH) 류성호 교수팀이 공동 연구를 통해 'LRS(Leucy1-tRNA synthetase)'란 효소의 기능을 규명했다고 19일 밝혔다.

아미노산은 단백질을 구성하는 기본 요소 중 하나다. 20여 종의 아미노산 가운데 고기류에 많이 들어있는 류신은 세포 내 단백질 합성을 증가시킨다.

그 동안에는 각종 아미노산이 어떻게 근육과 에너지를 만드는지 메커니즘이 밝혀지지 않았다.

공동 연구팀은 LRS라는 효소가 세포 내 류신의 농도를 감지해 신호를 전달하는 '스위치' 역할을 한다고 밝혔다.

▲ 섭취한 아미노산이 세포 내로 유입되면 효소 LRS가 아미노산을 감지해 단백질 합성과정을 활성화하는 신호전달체계를 가동시킨다. 이때 LRS가 작동하지 않으면 섭취한 아미노산이 단백질 합성으로 이어지지 못한다.

효소 LRS와 아미노산 류신이 결합하면 구조가 변형돼 mTOR이라는 신호전달체계를 자극해 단백질 합성을 조절했다.

연구팀은 또 LRS 효소나 mTOR 신호전달체계에 문제가 생기면 암이나 당뇨병, 노화 등과 같은 이상반응이 나타난다고 덧붙였다.

김성훈 교수는 "아미노산 류신의 많고 적음을 감지하는 LRS가 암을 포함해 여러 질환에 관련 있는 mTOR 신호전달체계와 연결돼 있음을 알 수 있었다"며 "이는 대사, 단백질 합성조절, 질병 등으로 연결되는 중요한 발견"이라고 말했다.

이번 연구결과는 생명과학 분야의 세계 최고 권위를 가진 학술지 '셀(Cell, 인용지수=32.401)' 온라인판에 먼저 소개됐으며 4월호에 정식 게재될 예정이다.