치매 악화시키는 타우 단백질 정밀 구조 밝혔다

2017년 07월 16일 18:00

표지로 읽는 과학 - 네이처

 

네이처 제공

네이처 제공 

 

이번 주 ‘네이처’ 표지에는 알츠하이머성 치매 악화 원인인 타우 단백질의 나선형 필라멘트 구조가 실렸다. 타우 단백질은 알츠하이머병 등 퇴행성 신경질환 환자들의 뇌신경세포(뉴런) 내에서 필라멘트 모양의 신경섬유 얽힘 현상을 유발하는 물질로 알려져 있다.
 
영국 MRC분자생물학연구소의 스조스 스키어스 박사팀과 미쉘 고더트 박사팀은 알츠하이머성 치매에서 발견되는 타우 필라멘트의 두 가지 형태에 대한 고해상도 구조를 분석해냈다고 ‘네이처’ 13일자에 발표했다.

 

이는 74세의 여성 치매 환자의 뇌에서 분리해낸 타우 필라멘트를 극저온전자현미경(Cryo-EM)으로 정밀 관찰한 결과다. 이 환자는 사망하기 10년 전에 치매 진단을 받은 바 있다.
 
연구진은 타우 단백질의 441 아미노산 영역과 73 아미노산 영역을 관측하고 최종적으로 2000여 장의 이미지를 얻었다. 그 결과 타우 단백질은 두 가지 기본 단위로 필라멘트를 형성하는 것으로 나타났다. 한 종류는 프로토타입의 C형 구조이고, 다른 한 종류는 이보다 더 작은 크기의 C형 구조다. 이 둘이 서로 얽혀 녹말성 섬유를 구성하는 것으로 나타났다.

 

이번에 밝혀진 두 종류의 타우 필라멘트는 현재까지 분자 수준에서 시각화 하는 데 성공한 녹말성 섬유 중 가장 길다. 연구 결과는 새로운 알츠하이머성 치매 진단 기법이나 치료법 개발에 도움이 될 전망이다.

 

스키어스 박사는 “퇴행성 신경질환에서 중요한 역할을 하는 녹말성 섬유의 고유 특성을 알아냈다”며 “이번 분석에 쓰인 방식은 타우 필라멘트뿐만 아니라 녹말성 섬유와 관련된 다른 질환을 앓는 환자의 뇌 조직을 분석할 때도 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

 

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