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효소enzyme 모노아민 산화효소 B는 노화와 관련된 신경 장애 질환의 진행에 관여하는 중요한 효소 가운데 하나이다.
2013-08-22 16:16:38
이엠생명과학연구원

모노아민 산화효소 B(monoamine oxidase B)의 3차원 구조가 세계 최초로 규명됐다는 소식이다. 미국 에모리대학(Emory Univ.)과 이탈리아 파비아대학(Univ. of Pavia)의 과학자들이 공동으로 수행한 이번 연구의 결과는 영국의 저명한 학술지 "네이쳐 구조생물학(Nature Structural Biology)", 온라인판 11월 26일자에 소개됐으며 같은 학술지 활자판 2002년 1월호에도 동일한 내용의 연구 보고서가 발표될 예정이다.

이번 연구가 동정한 모노아민 산화효소 B는 노화와 관련된 신경 장애 질환의 진행에 관여하는 중요한 효소 가운데 하나이다. 따라서 모노아민 산화효소 B의 구조를 규명한 이번 연구의 성과는 새로운 신경 장애 질환 치료제를 개발하려는데 크게 기여할 수 있을 것으로 전망된다.

모노아민 산화효소는 A형과 B형 등 두 가지 형태로 존재하는데 두 경우 모두 항울제(antidepressant drugs)와 파킨슨병(Parkinson's disease), 알츠하이머병(Alzheimer's disease) 치료제의 주요 약물 표적(drug target)으로 활용된다. 모노아민 산화효소는 미토콘드리아(mitochondria)의 외막과 결합한다. 모노아민 산화효소가 결합하는 미토콘드리아는 세포 대사 활동에 필요한 에너지를 공급하는 동시에 도파민(dopamine)과 세로토닌(serotonin) 같은 아민계 신경전달물질(amine neurotransmitters)을 산화시키는 기능을 나타낸다. 이번 연구는 규명된 모노아민 산화효소의 구조를 통해 모노아민 산화효소의 활성 자리(active site)의 구조와 함께 미토콘드리아 외막과 결합을 형성하는 효소 자리까지 규명했다.

모노아민 산화효소 B를 약물 표적으로 삼는 신경 장애 질환 치료제들은 이 효소를 가역적으로 또는 비가역적으로 저해하는 약리 기전을 갖는다. 예를 들어, 모노아민 산화효소 B 저해제의 하나인 데프레닐(deprenyl)은 파킨슨병 치료에 사용되는 L-도파(L-dopa)의 효능을 증진시키기 위해 쓰이며 파킨슨병의 전조를 보이는 환자에 대해 일종의 보호 효능을 나타낼 수 있다. 참고로 모노아민 산화효소 B에 대한 연구는 이미 40년 이전부터 시작됐으며 현재도 이에 대한 연구가 계속되고 있는 상태이다. 이 효소의 생물학적 특징과 관련된 연구 보고서만도 지금까지 15,000 편 이상이 발표되어 있다.

나이를 먹게 되면 뇌에 존재하는 모노아민 산화효소 B의 양이 약 세 배 이상 증가하는 현상이 유도된다고 한다. 최근에 발표된 연구 결과들에 의하면 신경단위세포(neurons)와 신장 세포(kidney cells)의 모노아민 산화효소 B 농도가 증가할 경우 세포 사멸 기작인 아폽토시스(apoptosis)가 유도될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 다시 말해서 모노아민 산화효소 B의 농도를 감소시키면 신경 장애 질환에 대해 치료 효과를 거둘 수 있다는 결론 유도가 가능하면 실제로 이 같은 기작으로 알츠하이머병을 치료하는 약물 효능을 평가하기 위한 임상 연구들도 현재 여러 건이나 진행 중에 있다고 한다.

이 같은 상황에서 이번 연구 성과가 갖는 의미는 매우 중요하다고 볼 수 있다. 먼저 모노아민 산화효소 A와 B의 차이를 이해할 수 있는 토대가 마련됐고 모노아민 산화효소를 좀 더 특이적으로 억제하는 약물 개발도 가능할 전망이다. 또한 아민을 함유하는 약물이 체내로부터 배출되는 과정에서 모노아민 산화효소가 어떤 역할을 담당하는가를 규명하는데도 이번 연구 성과가 도움이 될 것으로 예상된다.

파킨슨병이나 알츠하이머병 같은 노화 관련 신경 장애 질환에 대한 치료제 외에 우울증에 효과적인 약물을 개발하는데도 이번 연구 성과가 응용될 수 있다. 모노아민 산화효소를 저해하면 우울증을 매우 효과적으로 제어할 수 있기 때문이다. 모노아민 산화효소를 억제해 항울 효과를 유도하는 방법은 다른 약물처럼 부작용을 동반하는데, 부작용은 최소로 줄이면서 약물 효과만을 증진시키는 방법 또한 이번 연구 성과로부터 찾을 수 있을 것으로 예상된다.


(소스: Bio Online Research News (http://www.bio.com)) 




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