김성현 의과대학 의예과 교수 연구팀이 파킨슨병의 발병 원인 발견에 한걸음 다가갔다. 파킨슨병은 치매 다음으로 높은 발병률을 보이는 퇴행성 뇌질환이다. 정상적인 움직임을 할 수 없게 되는 질병으로 특별한 치료 방안을 찾지 못하고 있다. 유명 권투 선수인 무하마드 알리와 교황 요한 바오로 2세 등이 앓은 병으로 유명한 파킨슨병은 중뇌의 흑질 지역의 신경세포가 죽어가는 증상을 보이는데 그 정확한 원인 또한 밝혀진 바 없다.

김성현 교수 연구팀의 연구는 파킨슨병 환자에게 발견되는 DJ-1 단백질을 통해 문제의 해결책에 다가섰다. 연구결과는 미국국립과학원회보(Proceeding of the National Academy of Science of the United State of America, PNAS)의 2월호에 게재됐다. 미국국립과학원회보는 미국과학 아카데미 회원에 의해 운영되는 학술지로 전 세계적인 권위를 갖고 있다.

파킨슨병 환자에게서 발견한 단백질 신경전달물질 전달 및 시냅스낭 형성 방해 현상 확인
DJ-1은 파킨슨병 환자에게서 발견되는 단백질이다. 파킨슨병의 병리와 관계가 있는 것으로 알려졌지만, 신경세포 내에서 어떤 역할을 하는지에 대해서는 그간 밝혀지지 않았다.

이번 연구에서는 DJ-1이 신경세포 시냅스에서 신경전달물질 전달에 필요한 시냅스낭의 재형성과 시냅스낭의 재이용 조절 기능을 한다는 점을 규명했다. 또한 파킨슨병 환자들에게서 발견된 돌연변이 DJ-1은 신경 시냅스의 정상적인 활동을 저해하고 있었다.

이는 파킨슨병과 신경세포 시냅스 작용간의 연관성을 보여준다. 파킨슨병 유전자가 시냅스의 기능조절과 기능변형을 일으킬 수 있다는 연구보고들이 이어지고 있는 현 상황에서 DJ-1도 시냅스 신경말단에서 시냅스낭의 재형성과 재이용의 문제를 일으키는 점을 발견한 것이다.

궁극적으로 신경전달물질 분비에도 영향을 주는 것으로 밝혀져, 파킨슨병 유전인자에 의한 시냅스 기능 문제가 신경세포 전체의 문제를 야기하는 중요한 시작점이라는 예측을 가능하게 한다. 더불어 이를 바탕으로 파킨슨병의 병리적 원인에 대한 연구도 가능해졌다.

김성현 교수는 이번 연구를 동물에 적용할 예정이다. 김 교수는 “시냅스기능과 파킨슨병에 걸린 동물의 표현행동의 연관성을 연구하고, 다른 파킨슨병 유전인자와 시냅스 기능과의 관계로 연구를 확대해 관련 네트워크를 확립하려고 한다”고 말했다. 이어 “연구가 잘 진행된다면 파킨슨병의 발병 원인에 대해서 유추가 가능해질 것”이라며 기대감을 비췄다.

한편 이번 연구는 한국연구재단의 지원으로 아주대학교 의과대학 박상면 교수 연구팀과 공동 연구로 진행됐다.