코로나19 인한 폐손상 염증 유발 단백질
코로나19 인한 폐손상 염증 유발 단백질
  • 함예솔
  • 승인 2020.10.27 16:30
  • 조회수 375
  • 댓글 0
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코로나 바이러스. 출처: CDC
코로나 바이러스. 출처: CDC

국내 연구진이 체내 지방 생합성 조절 단백질(SREBP)이 코로나 감염 환자에서 사이토카인 폭풍으로 인한 폐 손상을 유발함을 밝혔습니다. 또한 해당 단백질을 활용한 중증도 진단·치료 표적이 될 수 있음 발견했습니다. 향후, 체내 에너지 대사 조절을 통한 감염성 및 노인성 염증질환 치료제 개발에 결정적인 기여를 할 것으로 기대됩니다. 

  • SREBP(Sterol Regulatory Element Binding Protein) 

 세포가 에너지원 인 포도당(C6H12O6)으로부터 중성지방 및 스테롤을 만들어가는 과정에서 각 대사 물질을 만드는 효소의 발현을 조절하는 핵심전사인자입니다.

  • 사이토카인 폭풍(cytokine storm)

 면역체계가 염증성 신호분자를 과도하게 방출시켜 대사체계의 혼란을 일으키는 생리적인 반응입니다. 염증성 사이토카인의 급격한 방출에 의한 공격적인 염증반응은 급성호흡곤란을 악화시키고 광범위한 조직 손상을 유발하여 다발성 장기부전과 사망을 초래 할 수 있습니다. 

한국생명공학연구원 노화제어전문연구단 서영교 박사팀과 영남대학교, 경북대학교 연구팀이 공동으로 수행한 이번 연구는 체내 '신호전달 및 표적치료' 분야의 세계적 저널인 <Signal Transduction and Targeted Theraphy>에 게재됐습니다.

 

폐손상 유발하는 단백질

코로나 환자의 SREBP 활성 기전  흐름도. 출처: 한국생명공학연구원
코로나 환자의 SREBP 활성 기전 흐름도. 출처: 한국생명공학연구원

조절 단백질은 콜레스테롤의 생합성 경로에 관련되는 효소를 활성화해 간을 비롯한 생체 각 조직에서 콜레스테롤 및 지질 항상성 조절과 선천적 면역반응 항진에 관여하는 핵심 인자입니다. 연구팀은 바이러스에 감염된 환자에서 성숙한 조절 단백질이 염증 유발 전사인자로서의 활성을 보여 줬으며, 이때, 단백질이 혈액으로 분비되어 진단 표적이 될 수 있음을 발견했습니다.

혈핵중의 SREBP-2 C-절편의 수치가 COVID-10 감염의 중증도를 반영한다. 출처: 한국생명공학연구원
혈핵중의 SREBP-2 C-절편의 수치가 COVID-10 감염의 중증도를 반영한다. 출처: 한국생명공학연구원

연구팀은 코로나19 감염환자 혈액으로부터 조절 단백질의 활성화 수준을 모니터링 했으며, 염증성 사이토카인 방출 및 혈관 파괴에 관련되어 있는 증거를 확인했습니다. 

세포 수준에서 SREBP-2 활성화 와 사이토카인 발현 조절 검증. 출처: 한국생명공학연구원
세포 수준에서 SREBP-2 활성화 와 사이토카인 발현 조절 검증. 출처: 한국생명공학연구원

바이러스 감염시 조절 단백질 일부는 체내 독소 역할을 하여 코로나19로부터 중증으로 진행된 패혈증 환자에서 사이토카인 폭풍을 일으킵니다. 따라서 환자의 혈액에서 조절단백질의 발견은 중증 코로나19 환자의 치료 목표를 결정하기 위한 적합한 바이오마커임을 의미하며 심각한 패혈증 환자에서 사이토카인 폭풍 및 장기 손상을 예방하는 핵심 치료 표적이 될 수 있음을 시사합니다.

동물 염증 모델에서 SREBP-2 활성억제를 통한 감염병 조절 검증. 출처: 한국생명공학 연구원
동물 염증 모델에서 SREBP-2 활성억제를 통한 감염병 조절 검증. 출처: 한국생명공학 연구원

연구책임자인 서영교 박사는 "이번 성과는 코로나19로 인한 급성 폐손상 등을 진단하거나 치료할 수 있는 표적으로 개발이 가능할 것"이라며 "해당 인자는 효율적 염증 치료제뿐만 아니라 계절 급성 감염증 질환, 노인성 대사 불균형 관련 질환 등의 치료제 개발에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다"고 밝혔습니다.


##참고자료##

 


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