국내 연구진이 헌팅턴씨 퇴행성 뇌질환을 일으키는 단백질 구조를 규명하고 병을 일으키는 메커니즘을 규명하였다. 
헌팅턴씨 병(Huntington’s disease)은, 퇴행성 뇌질환으로 자율신경계에 문제가 생겨 환자의 손발이 마치 춤을 추는 것과 같아 ' 헌팅턴 무도병'으로도 알려져 있다.

 한국연구재단(이사장 정민근)은 교육부 일반연구자지원사업의 지원을 받은 송지준 교수팀(한국과학기술원)이 하버드 의과대학 성인식 교수팀과 공동연구를 수행하여 헌팅턴씨병의 원인인 단백질 3차원 구조와 단백질 구조변화를 일으키는 원인을 규명하였다고 밝혔다.

 헌팅턴씨병은 헌팅틴(Huntingtin)이라는 단백질 아미노터미널 부분에 글루타민이 증가함에 따라 병이 생기는 것으로 알려져 있다. 그러나 헌팅틴 단백질의 기능과 작용원인은 거의 알려져 있지 않았다.  또한 헌팅틴은 연구가 매우 힘들고, 아미노산 말단에 존재하는 폴리글루타민 확장이 전체 헌팅틴에 미치는 영향과 병을 일으키는 원인이 밝혀지지 않았다.

송지준 교수팀은 3,000여개의 아미노산으로 이루어진 헌팅틴 단백질을 순수 발현 정제하여 단백질의 3차원 구조를 규명하였다. 또한 병을 유발하는 폴리글루타민의 위치를 파악하기 위해 폴리글루타민 복합체를 만들고 전자현미경을 이용하여 3차원 구조를 규명하였다. 한편 폴리글루타민이 헌팅틴에 미치는 영향을 밝히기 위해 글루타민 증가에 따른 결합 네트워크의 변화를 규명하여 폴리글루타민이 헌팅틴 단백질 구조에 변화를 가져온다는 것을 확인하였다.

헌팅턴씨 병 연구자 대부분이 아미노 말단의 100개 미만의 아미노산으로 이루어진 조각으로 연구를 진행했으나, 송 교수 팀은 헌팅턴 단백질 전체를 이용하여 연구를 진행하였다. 헌팅틴 단백질에서 글루타민의 개수 확장 (폴리글루타민)이 현팅턴 퇴행성 뇌질환을 유발한다는 사실은 1993년도에 알려져 있었다. 하지만, 헌팅틴 단백질은 3,000개 이상의 아미노산으로 이루어져 그 크기가 매우 큰 단백질로 분자 구조 및 생화학적 연구가 전무한 상태였다.

송지준 교수와 성인식 교수가 하버드 의과 대학에서 박사후 연구원으로 근무할 때 헌팅틴 단백질의 작용기작에 관해 연구를 시작하였다. 그 후 송지준 교수는 KAIST에서, 성인식 교수는 하버드 의과대학에서 각각 연구를 수행하였다.  두 연구 그룹은 다양한 방법론을 이용하여 헌팅턴씨병을 유발하는 헌팅틴 단백질의 작용기작 연구를 꾸준히 진행하여 이번과 같은 성과를 얻었다. 

 송지준 교수는 "이번 연구 결과는 헌팅턴씨병을 일으키는 헌팅틴 단백질의 작용 메커니즘 이해와, 헌팅턴씨병의 치료제를 개발하는 이정표를 제공할 것이다”라고 연구의 의의를 밝혔다. 

 이 구결과는 독일(막스 플랑크 인스티튜트), 미국(하워드 휴지스 메디컬 인스티튜트), 영국(웰컴 트러스트)  3개국이 공동으로 발간하는 분자생물학 분야에 권위있는 학술지인 '이라이프(eLife)' 저널에 3월 22일에 게재되었다.

글. 정유철 기자  npns@naver.com     사진. 한국연구재단.