동아대학교(총장 한석정)는 의과대학 말초신경센터 소속 고형종·윤진호 교수 공동연구팀이 파킨슨병 등 다양한 인체질환 원인으로 지목되고 있는 생체조직의 '미토파지 활성변화' 연구를 위한 '초파리 모델' 개발에 성공했다고 4일 밝혔다.
김영연 동아대 연구교수가 제1저자로, 고 교수와 윤 교수가 공동 교신저자로 등록된 '미토케미아 초파리 모델을 활용한 미토파지 분석이 생체 미토파지 활성화에서 PINK1-Parkin 경로의 필수역할 증명'이라는 제목의 논문은 최근 미국실험생물학회에서 발행하는 '파셉 저널' 인터넷 판에 발표됐다.
'미토라지'는 손상됐거나 수명이 다한 미토콘드리아를 선택적으로 분해하는 세포작용을 말하는 것으로, 미토콘드리아 기능 유지에 핵심 역할을 한다고 알려져 있다. 또한 미토파지 활성이 저하되면 퇴행성 신경질환인 파킨슨병을 일으킬 수 있다는 것이 밝혀지며 많은 관심이 집중되고 있으나, 생체 내 미토파지를 손쉽게 정량할 수 있는 연구기법과 동물모델이 개발되지 않아 연구의 걸림돌이 돼 왔다.
이번 연구 이전에도 윤 교수는 산호에서 유래한 형광단백질인 '미토케이마'를 이용, 미토파지 활성을 정량할 수 있는 기법을 개발했으며, 미토케이마를 발현하는 형질전환 마우스를 제작해 세계 최초 '생체조직의 미토파지 활성' 연구 결과를 지난 2015년 'Molecular Cell'지에 대표논문으로 발표한 바 있다.
고형종·윤진호 교수 공동연구팀은 이번 연구에서 '미토케이마를 발현하는 초파리 모델'을 제작, 이를 활용해 다양한 조직에서 미토파지 활성의 차이를 측정하고, 분화와 발생 과정에서 미토파지 활성이 매우 민감하게 변화한다는 것을 발견했다.
뿐만 아니라, 동물세포의 미토파지 조절에 중요하다고 알려진 'TORCI' 신호 경로가 초파리 조직 미토파지 활성에도 중요하며, 그동안 주로 세포 수준에서 확인됐던 스트레스성 미토파지에서의 'PINK1-Parkin' 경로의 중요성을 실제 생체조직에서 최초로 입증하는 성과를 얻었다.
