간 혈당 조절원리 규명…新당뇨병 치료제 발판

국내 연구진이 간에서 혈당 조절 원리를 규명해 새로운 당뇨병 치료제 개발의 방향성을 제시했다.

미래창조과학부는 한국과학기술원(KAIST) 김학성 교수, 최정민 박사팀이 ‘미래유망융합기술 파이오니어사업’ 지원으로 간에서 간세포에서 단백질에 의한 혈당 조절 기작을 분자 수준에서 규명했다고 6일 밝혔다.

연구팀은 혈당 조절에 가장 중요한 역할을 하는 효소 글루코카이네이즈(GK)와 간세포에서 이 효소의 활성을 조절하는 조절단백질(GKRP)의 복합체 구조를 처음으로 규명했다. 이어 혈당 변화에 따른 GKRP의 GK 활성 조절 기작을 밝히고, 이를 통해 간에서 체내 혈당이 조절되는 근본 원리를 보여줬다.

해당 연구는 당뇨병 치료제 개발에 도움이 될 것으로 기대된다. 전문가들은 우리나라 성인 10명 중 1명이 당뇨병을 앓고 있고 환자 수는 점차 증가할 것으로 예상하고 있다.

당뇨병은 주로 노화와 함께 발생하고 그 원인이 다양하다. 합병증으로 뇌, 심혈관, 신경 손상 등이 고혈압 같은 만성질환과 동반되면서 심각한 상황을 초래한다. 그럼에도 기존의 치료제 개발은 인슐린을 중심으로 그 분비나 내성을 조절하는데 맞춰져 있었다.

인슐린 기반의 기존 치료제는 병의 진행에 따라 증가하는 인슐린 저항성과 췌장에서 인슐린 분비 세포의 이상으로 인해 치료효과에 한계가 있다는 지적이다. 인슐린은 세포의 당 흡수와 혈당 감소 기전을 자극하는 신호 전달물질이므로 혈당 조절 기전에 이상이 있는 경우에는 치료효과 자체를 기대할 수 없었다.

반면, GK는 혈당 감소에 직접 관여하는 효소고, GKRP를 통한 GK 활성 조절은 간에서만 특이적으로 이뤄져 췌장에서의 인슐린 분비를 교란하지 않고 혈당을 조절할 수 있다는 것이 연구팀의 설명이다. 순환계 혈관으로 가는 혈액 내 혈당을 줄여 심각한 합병증의 원인이 되는 심혈관 및 말초신경 손상을 막을 수 있다는 얘기다.

김학성 교수는 “본 연구를 통해 밝혀진 GKRP에 의한 GK 활성 조절 기작은 새로운 당뇨병 치료제 개발에 획기적인 도움이 될 것”이라며 “기존 당뇨병 환자뿐만 아니라 잠재적인 환자들의 복지증진에 큰 도움이 될 것으로 기대된다”고 말했다.