뼈의 파괴를 담당하는 파골(破骨)세포의 분화 억제 과정이 국내 연구진에 의해 새롭게 규명돼 골다공증 치료제 개발에 새로운 전기가 마련될 것으로 보인다.

교육과학기술부는 성균관대 김경규 교수와 타하이 박사, 전남대 김낙성 교수가 공동 연구를 통해 파골세포 분화를 유도하는 랭클과 수용체 랭크 복합체의 삼차구조를 규명하고 이를 바탕으로 파골세포분화를 저해하는 펩타이드를 개발했다고 8일 밝혔다.

뼈는 조골세포에 의해 형성되고 파골세포에 의해 파괴되는 과정이 조화롭게 이뤄졌을 때 건강하게 유지되며 균형이 깨졌을 때 여러가지 뼈대사 질환이 발생하게 된다.

이중 파골세포의 분화 및 활성을 위해서 필요한 단백질이 랭클이다. 랭클은 파골세포 표면에 존재하는 수용체인 랭크와 결합해 파골세포분화에 필요한 신호를 세포 안으로 전달하는 역할을 한다.

따라서 랭크와 랭클의 결합을 방해하게 되면 파골세포에 의한 뼈의 파괴현상을 억제해 골다공증을 유발하는 골밀도 감소를 줄일 수 있게 된다.

김경규 교수 연구팀은 랭클과 랭크 복합체 간의 상호 작용을 원자 수준에서 규명하고 이를 바탕으로 랭크의 특정 루프 구조가 랭클과의 결합에서 핵심적인 역할을 한다는 사실을 돌연변이 랭크에 의한 파골세포분화작용의 변화를 통해 확인했다.

또 합성한 펩타이드가 랭클과 랭크의 상호작용 뿐만 아니라 결국 파골세포분화를 저해한다는 사실도 밝혀냈다.

이번 연구를 통해 개발된 펩타이드는 기존의 펩타이드보다 랭클에 강하게 결합해 파골세포분화를 효과적으로 저해하는 것이 확인돼 랭클을 표적으로 한 골다공증 치료제 개발 연구에 중요한 시금석이 될 것으로 전망된다.

이번 연구결과는 세계적인 과학 학술지인 미국 국립과학원회보 인터넷판에 게재됐다.