아주대 의대 약리학교실 조성권 교수팀(미국 NIH Raul Cachau 박사 공동연구)은 비교모형법(Homology Modeling) 기술을 이용해 GLUT9 구조를 가상으로 설계했다.
연구팀은 GLUT9은 포도당 수송체(Glucose Transporter) 중 하나로 글루코스(Glucose, 포도당)를 수송할 것으로 예상했으나, 글루코스가 아닌 요산을 수송하는 유전자임을 확인했다고 밝혔다.
이를 증명하기 위해 신성 저요산혈증의 실제 유전 변이를 이용했고, GLUT9 구조의 변형 및 발현에 문제가 생기면 요산 수송이 감소하는 것을 확인했다.
요산은 핵산의 일종인 퓨린이란 물질이 분해되면서 생기는 최종 산물로, 생성이 증가하거나 원활하게 배출되지 않는 고요산혈증이 10년 이상 지속되면 통풍, 심혈관질환 및 만성 신부전의 위험이 증가한다.
반대로 신성 저요산혈증(유전질환)은 혈중 요산수치가 2㎎/㎗ 이하인 상태로, 신장은 혈액에서 요산을 소변으로 배출하고 배출된 요산의 90%는 근위 세뇨관에서 재흡수하는데 유전 변이에 의해 요산이 충분히 재흡수되지 않으면 혈액 속에 요산이 적어진다. 이러한 저요산혈증이 지속되면 신장결석, 요로결석, 급성신부전 등의 합병증이 나타날 수 있다.
연구팀은 기존 요산강하제는 요산 생성을 억제하는 기전을 이용해 왔으나 이로 인해 발생하는 노화와 성인병의 주된 원인인 산화 스트레스(Oxidative Stress)에 의한 여러 부작용이 발생했다고 말했다.
조성권 교수(아주대병원 임상시험센터 부소장)는 “신성 저요산혈증의 원인 유전자인 GLUT9이 요산 수송체임을 밝힘으로써 새로운 기전의 요산 강하제 개발에 중요한 기초 연구가 될 것으로 기대한다”면서 “현재 이와 관련 차세대 요산강하제 개발을 위한 연구를 진행중”이라고 밝혔다.
한편 조성권 교수팀은 올해 초 미국 NIH, 일본 동경대와 체코 찰스 의과대학 연구팀과 함께 수행한 저요산혈증 가족 유전체 국제 공동연구에서 신성 저요산혈증의 원인 중 하나인 GLUT9 splicing 변이를 발견하고, 실험적으로 검증한 연구결과를 국제 학술지 Frontiers in Genetics에 보고한 바 있다.
이번 연구는 지난 3월 국제 학술지 Chemico-Biological Interactions에 ‘The in-silico evaluation of important GLUT9 residue for uric acid transport based on renal hypouricemia type 2(제2형 신성 저요산혈증에서 요산 수송에 영향을 미치는 GLUT9 수송체의 인실리코 평가)란 제목으로 게재됐다.
이번 연구는 한국연구재단 우수신진연구 지원으로 진행됐다.
김지예 기자
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