○ 스톡홀름 대학교와 SciLifeLab 공동 연구팀이 세포 생물학의 오랜 미스터리였던 소포체(ER) 내 ATP 전달 메커니즘을 규명함

– 연구진은 SLC35B1이라는 수송 단백질이 ATP를 ER로 운반하는 ‘분자 게이트(molecular gate)’ 역할을 한다는 사실을 밝혀냈으며, 이 결과는 Nature지에 게재됨

○ 핵심 발견: ATP 수송의 중심, SLC35B1

– 소포체(ER)는 단백질 접힘, 칼슘 항상성 유지 등 생명 유지에 필수적인 기능을 수행하지만, ATP가 어떻게 ER 내부로 들어가는지는 수십 년간 불명확했음

– David Drew 교수 연구팀은 극저온 전자현미경(cryo-EM)을 활용해 SLC35B1 단백질의 3차원 구조를 시각화하고, 이 단백질이 ATP를 인식하고 ER 내부로 전달하는 과정을 최초로 관찰함

○ 질병과의 연관성 및 치료 전략

– ER 기능 이상은 제2형 당뇨병, 암, 알츠하이머병 등 다양한 질환과 밀접하게 연관됨

– 이번 발견은 SLC35B1을 표적으로 하여 ER 내 에너지 균형을 회복시키는 새로운 치료 전략 가능성을 제시함

○ 국제 협력과 추가 연구

– 연구의 신뢰성을 높이기 위해 오스트리아 CeMM 연구소와 협력해 CRISPR/Cas9 유전자 편집 실험을 수행한 결과, SLC35B1이 세포 생존에 필수적인 ‘상위 5대 수송 단백질’ 중 하나임을 확인함

– 일본 교토대 의대 연구팀은 cryo-EM 분석의 정확도를 높이기 위해 SLC35B1에 특이적으로 결합하는 항체를 개발해 단백질의 크기를 키우는 데 성공함

– 현재 연구팀은 SLC35B1의 기능을 조절할 수 있는 소분자 후보를 탐색 중이며, ATP 전달량을 증가 또는 억제해 질환 치료에 활용하는 방안을 모색하고 있음

○ 이번 연구는 세포 내 에너지 전달의 핵심 경로를 밝힘으로써 기초 생물학의 중요한 질문에 답했을 뿐만 아니라, ER 기능 장애와 관련된 다양한 질환에 대한 효과적인 치료제 개발에 새로운 방향을 제시한 것으로 평가됨