전북대학교 약학대학 배은주 교수팀이 당뇨병 치료에 유망한 새로운 표적 단백질과 치료제를 발견했다. 이번 연구는 국내 성인 7명 중 1명이 겪고 있는 당뇨병, 특히 제2형 당뇨병의 치료에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다.

당뇨병은 비만으로 인한 제2형 당뇨병이 주를 이루며, 평생 동안 식이조절과 약물 치료로 관리해야 하는 질병이다. 혈당 조절의 핵심은 포도당을 세포 안으로 운반하는 'GLUT4'의 역할이며, 이 GLUT4의 세포막 이동은 인슐린 신호와 세포 내 에너지 센서인 AMPK에 의해 조절된다. 하지만, 당뇨병에서 이러한 신호 전달이 어떻게 교란되는지는 명확히 밝혀지지 않았다.

배 교수팀은 근육 내 단백질인 PAK4가 AMPK를 인산화하면 GLUT4의 기능이 억제된다는 사실을 밝혀냈다. 이는 PAK4 단백질을 억제하면 혈당이 감소하여 새로운 당뇨병 치료제로 개발될 수 있음을 의미한다.

이번 연구는 카이스트 의과학대학원 박병현 교수, 전북대병원 윤선중 교수, 영남대 박소영 교수팀과의 공동 연구로 진행되었으며, 연구 결과는 국제 학술지 *네이처 커뮤니케이션스* 최신호에 게재되었다. 이 연구는 범부처 국가신약개발사업 등 다양한 정부 지원을 받아 수행되었다.

배은주 교수는 “AMPK 효소는 다양한 세포의 에너지 대사와 기능을 조절하는 중요한 분자이지만, 그 조절 기전은 충분히 밝혀지지 않았다”며, “이번 연구는 AMPK를 인산화시켜 그 기능을 억제하는 PAK4를 새로운 상위 조절 단백질로 제시한 것으로, PAK4 억제제가 새로운 당뇨병 치료제로 발전할 수 있는 가능성을 보여준다”고 설명했다.

(사진 위-왼쪽부터 카이스트 박병현 교수, 전북대 약대 배은주 교수, 전북대병원 정형외과 윤선중 교수
사진 아래- 당뇨병 치료의 새로운 표적 발견 관련 모식도)