노인은 제 2형 빠른 근섬유(해당성 근섬유)가 퇴화하여 행동이 굼뜨게 된다. 공영윤 교수(서울대학교)와 하용찬 교수(중앙대) 연구팀(논문 제1 저자: 서지윤 연구원)은 노화가 진행되면서 제 2형 해당성 근섬유가 선택적으로 퇴화되는 기작을 규명하였다.
근육을 건강하게 유지하기 위해서는 근육 단백질을 만드는 동화작용과 필요없는 단백질을 없애는 이화 작용이 균형을 이뤄야 한다. 노화가 일어나게 되면 이러한 항상성의 불균형이 일어나게 되며, 과도한 단백질의 축적과 이로 인한 세포 독성으로 근위축증이 발생하게 된다. 이 과정에서 유비퀴틴 결합단백질들이 없어져야 할 특정 단백질에 유비퀴틴을 결합시켜 분해되도록 한다.
본 연구진은 근육에서 Mib1이라는 유비퀴틴 결합단백질이 Actn3 (액틴 결합 단백질로 제 2형 해당성 근섬유에서 Z 디스크의 주요 구성 단백질)의 양을 조절하는 기작을 규명하였다. 노화가 진행됨에 따라 Mib1 단백질이 줄어들고 이로 인하여 Actn3라는 단백질이 과도하게 축적되게 되어 선택적으로 제 2형 해당성 근섬유가 퇴화되어 가는지를 마우스 모델 및 인체 유래물을 활용하여 생체 내에서 증명하였다. 이를 이용한다면 노인성 근감소증의 예방법 또는 치료법 개발 기술에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
이 연구성과는 한국연구재단과 바이오·의료기술개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 세계적인 학술지인 Nature communications (IF 12.121)에 2021년 2월 26일(금)자로 온라인 출판되었다.