질병유발 단백질 바이오마커 발굴 시스템 개발

(아주경제 조현미 기자) 국내 연구진이 질병 발생과 관련된 단백질을 조절하는 효소와 기질에 대한 관계 정보를 담은 바이오마커 발굴 시스템(E3Net)을 개발했다.

바이오마커란 유전적·후천적 영향으로 발생한 신체의 변화를 감지할 수 있는 생물표지인자다.

1일 한국과학기술원(KAIST) 이관수 교수(사진)팀은 전 세계 바이오 관련 데이터베이스와 논문을 분석해 단백질 분해조절 효소인 ‘E3’와 효소와 결합해 화학 반응을 일으키는 기질 간의 네트워크를 집대성해 세포 기능과 질병을 분석하는 ‘E3Net’ 시스템을 개발했다고 밝혔다.

이번 연구 성과는 단백질체 연구 분야의 권위 있는 학술지(Molecular and Cellular Proteomics) 4월호에 발표됐다.

세포는 환경 변화에 따라 필요한 단백질을 생산·폐기·재활용하는데 이 과정에 오류가 생기면 질병이 발생한다.

E3 효소와 기질 간의 관계를 관계를 파악하면 관련 질병을 치료하거나 예방할 수 있는 것으로 학계는 보고 있다.

이 교수팀은 2201개에 이르는 E3 효소와 4896개의 기질 단백질, 이들 간의 1671개 조절관계에 대한 정보를 추출해 E3Net을 구축했다.

E3Net을 이용하면 질병의 발생 원인이나 환자에 적합한 맞춤형 치료방법을 제공할 바이오마커를 발굴할 수 있을 것으로 연구팀은 기대했다.

실제 연구팀이 이 시스템을 활용한 결과 암과 뇌심혈관 질환, 당뇨병 등 현대인의 대표적 질환과 관련된 E3 바이오마커 후보 수십 개를 새롭게 발견됐다.

이관수 교수는 “이번 연구를 통해 E3 효소와 관련된 세포의 기능 연구와 질병 연구에 새로운 전기가 마련됐다”고 말했다.

이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업(NCRC)과 신기술융합형성장동력사업, 교과부의 KAIST 미래형 시스템 헬스케어 연구개발사업 지원 아래 이뤄졌다.