부산대 한의전 류동열 교수 공동연구팀, NAD 부스터 개발

네이처지에 논문 게재…노화 방지 및 다양한 질환 치료에 활용 기대



부산대 한의학전문대학원 한의과학과 류동렬 교수가 참여한 국제 공동연구팀이 노화방지 분자인 'NAD(니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드)'의 세포내부 농도를 증가시키는 새로운 약물 개발에 성공한 것으로 알려졌다.



부산대는 31일 류 교수와 스위스 로잔연방공대(EPFL)의 요한 오웍스(Johan Auwerx) 교수 등이 참여한 국제 공동연구팀이 개발한 약물이 급성신부전과 지방간 질환 모델에서 치료 효능이 확인돼, 세계적 권위의 학술지인 ‘네이처(Nature) 10월 24일자에 소개됐다고 밝혔다.



생물학 교과서에서 NAD는 '효소에 의한 세포 내의 화학반응에 도움을 주는 보조 효소' 및 '높은 에너지의 전자를 전달해 생체에너지 생산에 기여하는 셔틀'로 생화학적 관점에서 주로 설명하고 있다.



하지만 최근 10여 년간 이뤄진 연구결과는 NAD의 기능을 '노화방지 분자'로 부를 수 있을 만큼 확장됐다. 세계 여러 대학 및 연구기관이 밝혀낸 연구결과에 의하면, ▲노화 및 질병 상황에서 우리 세포 내의 NAD 양이 감소할 수 있으며 ▲NAD가 미토콘드리아 활성화 등의 방식을 통한 노화방지의 기능을 갖고 있고 ▲세포 내 NAD의 양적증가를 유도하는 약물은 신경, 근육, 대사 질환 및 노화 관련 질환의 치료 약물로서 가능성이 있음을 보여주고 있다.



류 교수는 스위스 로잔연방공대(EPFL)의 요한 오웍스 교수팀과 2016년과 지난해에 '사이언스' '사이언스 중개의학' '헤파톨로지' '저널오브헤파톨로지' 등의 학술지에 세포 내 NAD 양을 증가시키는 일명 'NAD 부스터'가 노화방지, 근육질환 및 간질환의 치료제가 될 수 있다는 연구결과를 발표한 바 있다.



이 연구에서는 NAD의 전구체인 니코틴아미드 리보사이드(NR) 또는 니코틴아미드 모노뉴클레오타이드(NMN)를 이용하거나 NAD를 소비하는 단백질의 활성을 저해하는 방식으로 세포 내 NAD 양을 올리고자 했다.



반면, 이번 '네이처'에 발표된 논문에서 필수아미노산인 트립토판으로부터 NAD가 신합성되는 과정에 경쟁적으로 관여하는 핵심 효소인 ACMSD를 저해함으로 NAD 양을 증가시키는 새로운 방식을 개발하는 데 성공했다. 특히, ACMSD는 간과 신장에만 존재하는 효소이기 때문에 간과 신장 관련 질환에 특이적인 치료제 개발의 가능성을 보여줬다는 점에서 큰 의의가 있다는 평가다.



류 교수는 이번 연구과정에서 ACMSD 저해로 증가된 NAD가 장수단백질로 알려진 시르투인 단백질을 활성화시켰다는 직접적인 증거를 보여주는 실험과 분석을 수행했다. 류 교수는 "이번 연구결과는 새로운 형식의 NAD 부스터의 가능성을 증명한 연구로, NAD 부스터가 노화 및 관련 질환뿐만 아니라 급성기성 질환치료에서도 약물로서 가능성이 있다는 점을 시사하고 있지만, 아직 사람에게 직접 적용하기 위해서는 검증받아야 할 관문이 많다"고 말했다.



류 교수는 부산대 건강노화한의과학연구소, 유전체데이터협동과정 및 한의학임상연구센터에 겸직하면서 다양한 연구 활동을 진행하고 있다. 노화연구의 권위자 스위스 로잔연방공대(EPFL) 요한 오웍스 교수는 4월 부산대를 방문해 류 교수가 소속된 건강노화한의과학연구소 측과 다양한 공동연구를 수행하기로 하고, MOU를 체결하기도 했다.



류 교수를 포함하는 부산대 연구팀은 현재 독립적으로 ▲천연물 은행 등으로부터 새로운 NAD 부스터 발굴 ▲미토콘드리아 활성을 높임으로 노화 및 관련 질환에 예방 및 치료에 적용 가능한 약물 개발 ▲단백질항상성 등의 이상으로 발생한 신경 및 근육질환 치료에 적용 가능한 일종의 표적약물을 연구 개발을 진행 중이다