국내 연구진이 ‘펠로타(PELOTA) 단백질’이 노화를 늦추고 장수를 유도하는 핵심 조절자임을 밝혔다. 향후 인간 노화와 퇴행성 뇌 질환에 대한 치료 전략에 새로운 전환점을 제공할 것으로 기대된다.
이승재 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 교수 연구진이 서진수 연세대 교수, 이광표 한국생명공학연구원(KRIBB) 연구원 연구진과 공동 연구를 통해, 리보솜 품질 관리에 중요한 펠로타 단백질이 노화의 속도를 조절하는 것을 발견했다고 18일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘미 국립과학원회보(PNAS)’에 지난 4일 게재됐다.
노화가 진행되면 세포 내 디옥시리보핵산(DNA)과 단백질 품질이 저하되며, 이는 다양한 퇴행성 질환의 원인이 된다고 알려져 있다. 하지만 리보핵산(RNA) 수준에서 노화와의 연관성은 명확히 규명되지 않은 상태였다.
연구진은 수명이 짧아 노화 연구에 널리 사용되는 예쁜꼬마선충을 활용해 펠로타 단백질이 장수에 필수적임을 발견했다. 펠로타 단백질은 메신저 RNA(mRNA)가 리보솜에서 단백질로 번역되는 과정에서 발생하는 오류를 감지하고 해결해 세포의 번역 항상성의 유지에 핵심 기능을 수행한다.
정상 선충에서 펠로타 단백질이 결핍되면 mTOR 신호 전달계가 비정상적으로 활성화되고 자가포식 기능이 억제돼 노화가 촉진되는 반면, 펠로타를 활성화하면 세포 항상성을 유지하며 수명을 연장할 수 있었다. mTOR 신호 전달계는 성장과 단백질 합성, 자가포식 등을 조절하는 경로이며, 자가포식 경로는 세포의 청소와 재활용 시스템이다. 특히 주목할 점은 이 발견이 생쥐와 인간에게도 보존돼 있었다.
이승재 교수는 “지금까지 DNA 및 단백질 수준에서의 품질 관리와 노화의 연관성은 잘 알려져 있었지만, RNA 수준의 품질 관리 시스템이 수명 조절에 기능적으로 관여한다는 분자적 증거는 매우 드물었다”며 “이번 연구는 비정상적인 RNA 제거가 노화 조절 네트워크의 핵심축 중 하나임을 보여주는 강력한 근거를 제시한 것”이라고 전했다.
참고 자료
PNAS(2025), DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2505217122