국내 연구진, SMILE 단백질의 당 농도 억제 기능 밝혀내

새로운 당 조절 및 당뇨병 치료제 개발 토대 마련







국내 연구진이 인슐린에 의한 혈당 조절에 관여하는 스마일(SMILE:Small heterodimer partner interacting leucine zipper protein) 단백질의 당 농도 억제 기능과 그 조절 기전을 규명해냈다.



24일 전남대 최흥식 교수 연구팀과 고려대 구승회 교수 연구팀에 따르면 인슐린은 혈액 내 포도당을 글로코겐 형태로 저장하거나 간의 당신생합성을 억제함으로써 체내 당 균형을 유지하는 호르몬으로 간에서 당신생합성에 필요한 효소인 G6Pase와 PEPCK의 유전자 발현을 조절하는 Foxo1 단백질을 억제함으로써 당농도를 조절한다고 알려져 있으나 더 자세한 메커니즘은 알려지지 않았다.



이러한 가운데 연구팀은 절식 후 다시 먹이를 먹인 쥐에서 인슐린 분비가 증가하자 분비된 인슐린에 의한 스마일단백질의 유전자 발현 증가와 함께 당을 증가시키는 효소인 지식스피에이즈와 펩시케이의 유전자 발현이 스마일에 의해 현저히 감소하는 사실을 확인했다.



또 간세포주나 쥐의 간으로부터 분리한 1차 배양세포에서도 같은 결과를 확인할 수 있었던 반면 유전적으로 인슐린 수용체가 손상된 쥐 혹은 비만 모델쥐에서는 스마일 단백질이 증가되지 않아 당 합성이 억제되지 못하고 혈당이 높아지는 것을 알아냈다.



즉 섭식 활동 후 분비된 인슐린에 의해 발현된 스마일 단백질이 당을 생성하는 효소의 유전자 발현을 억제해 당 농도를 조절한다는 새로운 메커니즘을 밝혀냄으로써 스마일 단백질을 제어할 수 있는 물질을 개발한다면 새로운 당 조절 및 당뇨병 치료제 개발에 응용할 수 있을 것으로 기대된다.



최흥식 교수는 “이번 연구 결과를 통해 인슐린의 당 조절에 대한 새로운 기전을 규명함으로써 인슐린의 기능과 관련된 기초지식을 제공하고 향후 새로운 당뇨병 치료제 개발에 중요한 토대를 마련했다”고 의의를 밝혔다.

'Insulin-inducible SMILE inhibits hepatic gluconeogenesis'란 제목의 이번 연구논문은 Diabetes 온라인판 9월4일자에 게재됐다.





<용어설명>



당신생합성(糖新生合成, gluconeogenesis)

당은 탄수화물과 같은 음식물을 섭취한 후 분해과정을 통해 만들어지기도 하지만, 저혈당의 상황처럼 필요시 간에서 pyruvate, lactate, glycerol과 같은 탄수화물 이외의 물질로부터 새롭게 합성되기도 한다. 이렇게 새롭게 당이 만들어지는 과정을 당 신생합성이라 한다.



PEPCK(Phosphoenolpyruvate carboxykinase), G6Pase(Glucose 6-phosphatase)

당신생합성에 필요한 필수 효소



SMILE(Small heterodimer partner interacting leucine zipper protein)

유전자 발현에 필요한 전사조절인자에 대한 보조조절인자(coactivator), 혹은 억제조절인자(corepressor) 역할을 하는 조절단백질.