간세포 혈당 조절 원리 규명 "당뇨병 치료제 한계 극복"

국내 연구진이 간세포에서 혈당을 조절하는 원리를 규명해
기존 당뇨병 치료제의 한계를 극복한 새로운 치료제 개발의 장이 열릴 것으로 기대된다.

이번 연구는 미래창조과학부
[미래유망융합기술 파이오니어사업]으로 진행됐으며
KAIST 김학성 교수, 최정민 박사 팀이 주도했다.

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

글루코카이네이즈(GK)
간에서 혈당을 직접적으로 감소시키거나,
췌장에서 혈당치를 감지하여 인슐린 분비를 조절하는 효소

당뇨병은 주로 노화와 함께 발생하고 원인이 다양하며
합병증인 뇌⋅심혈관⋅신경 손상 등이 고혈압 같은 만성질환과 동반되면서
심각한 상황을 초래하기도 한다.

당뇨병의 다양한 원인에도 불구하고 기존 치료제 개발은
인슐린을 중심으로 이뤄져 한계가 있었다.

하지만 이에 반해 GK는 혈당 감소에 직접 관여하는 효소로
GKRP를 통한 GK 활성 조절은 간에서만 특이적으로 이루어져
췌장에서의 인슐린 분비를 교란하지 않고 혈당을 조절할 수 있다.

이는 당뇨병을 치료하는 근원적인 방법으로
순환계 혈관으로 가는 혈액 내 혈당을 줄여
심각한 합병증의 원인이 되는 심혈관 및 말초신경 손상을 막을 수 있다.

한편, 이 연구내용은 지난 3일 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재됐다.

“본 연구를 통해 밝혀진 GKRP에 의한 GK 활성 조절 기작은 새로운 당뇨병 치료제 개발에 획기적인 도움이 될 것이다. 기존 당뇨병 환자는 물론, 잠재적인 환자들의 복지증진에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.”

   -김학성 <한국과학기술원> 교수