국내 생체리듬 속도 조절하는 메커니즘 규명

잠에 들고 깨는 생체리듬이 어떻게 조절되는지 국내 연구진이 그 속도의 메커니즘을 규명했다.

교육과학기술부는 아주의대 김은영 교수와 연세대 조진원 교수가 공동으로 단백질 `아세틸글루코사민(O-GlcNac)`의 수식화(修飾化·Posttranslational modification) 정도에 따라 생체시계 속도가 느려지거나 빨라진다는 사실을 확인했다고 28일 밝혔다.

단백질은 당화·인산화 등과 같은 일종의 변형 과정을 거쳐 생리적 기능을 나타낸다. 이 과정을 수식화라 부르는데, 포도당으로부터 만들어지는 단당(single sugar)인 O-GlcNac은 당화된다.

연구팀은 생체시계를 조절하는 핵심 단백질인 피어리어드(period)에서도 O-GlcNac 수식화가 일어난다는 사실을 처음으로 밝혔다. 또 초파리 실험을 통해 이 피어리어드 단백질의 O-GlcNac 수식화 정도가 생체시계의 속도를 조절한다고 덧붙였다.

생체시계 속도는 24시간이 기준이지만 O-GlcNac 수식화가 잘 안되면 약 21시간으로 행동리듬이 빨라졌다. 반면 과도하게 수식화되면 속도가 느려져 27시간의 행동리듬이 나타났다.

이 O-GlcNac 수식화가 dPER라는 단백질이 세포질에 있다가 핵 안으로 이동하는 타이밍을 조절함으로서 생체시계를 24시간 주기로 유지한다는 것이다.

연구팀은 또 세포의 영양상태에 따라 단백질의 O-GlcNac 수식화가 달라져 생체시계에 영향을 미칠 수 있다고 확인했다. 낮에는 활동하고 밤은 에너지를 비축하는 시간인데 늦은 밤 과식하면 비만으로 이어진다는 설명이다.

김은영 교수는 “현대인은 빛 공해가 심하고 잦은 야근과 교대근무 등으로 생체시계가 교란되는 일이 많다”며 “생체시계가 정상적으로 균형을 이루지 못하면 대사질환이 나타나기 쉽다”고 말했다.

/연합뉴스