[뉴스웍스=문병도 기자] 김은준 기초과학연구원(IBS) 시냅스 뇌질환 연구단장 연구팀이 TANC2 단백질 결손이 자폐 및 뇌 발달장애를 유발하는 매커니즘을 규명했다. 

TANC2 유전자 돌연변이에서 기인한 자폐 및 뇌 발달장애 치료제 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.

자폐증은 뇌 발달장애의 한 종류로서, 세계 인구의 약 2%가 앓고 있다. 

뇌의 발달은 세포 내 다양한 신호전달 체계에 의해 조절된다. 그중 'mTOR 신호전달'은 신경세포를 포함한 대부분 세포의 발달과 기능을 제어한다. 신경계에서의 mTOR 조절 기전은 이제까지 알려진 바가 거의 없었다.

시냅스 뇌질환 연구단은 이전 연구에서 'TANC2 단백질'이 정상적인 뇌 발달에 필수적임을 규명했다. 

다양한 임상연구를 통해 TANC2와 자폐 및 뇌 발달장애의 연관 가능성이 제기됐다 이번 연구에서는 TANC2 단백질이 mTOR 단백질의 직접 억제자로서 뇌 발달 및 기능을 조절함을 규명했다.

연구진은 TANC2 단백질과 mTOR 신호전달의 관계를 파악하고자 TANC2 발현이 절반으로 줄어든 자폐증 생쥐모델을 제작했다. 

실험 결과, TANC2 단백질 결손이 mTOR 신호전달 단백질의 비정상적 과활성화로 이어져 시냅스 및 기억·학습 등의 뇌 기능이 저하됐다.

mTOR 저해 약물인 라파마이신을 투여하면 시냅스 및 뇌 인지 기능이 정상으로 회복되었다. 

TANC2 단백질이 mTOR 신호전달 단백질을 저해하여 뇌 기능을 조절한다는 의미다.

인체의 신경세포에서 TANC2가 줄어들면 mTOR 신호전달체계가 비정상적으로 활성화됨도 발견했다. 인간의 신경계에서도 TANC2가 mTOR 저해인자로서 뇌 발달 및 뇌 기능을 조절하는 것이다.

김은준 단장은 "이번 연구로 최근 자폐 및 뇌 발달장애의 원인으로 부상한 TANC2 유전자 변이의 발병 메커니즘을 밝혔다"며 "후속 연구를 통해 mTOR 신호전달 억제제를 TANC2 유전자 돌연변이에서 기인한 자폐 및 뇌 발달장애의 치료에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

연구결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈 온라인판에 지난 11일 18시(한국시간)에 게재됐다.