새로운 단백질(PRDM4) 발견을 통한 비만 및 대사질환 치료 연구
옻나무 유래 천연물질 이용, 백색지방세포를 갈색지방세포로 전환시키는 단일 저분자 물질 PRDM4을 발굴, 대사량 증가제 개발에 새로운 방법론 제시

식품생명공학과 박계원 교수 (교신저자), 송노준 석박통합과정생(제1저자)의 연구논문 "PRDM4 induction by the small molecule butein promotes white adipocyte browning (Butein에 의해 증가된 PRDM4가 백색지방세포를 갈색지방세포로 전환시킨 것에 대한 연구)"이 Nature Chemical Biology (Impact factor 12.996) 5월 9일 온라인으로 게재됐다.

교육과학기술부의 이공학 개인기초연구자 지원 사업 등에 의해 수행된 이번 연구는 사회전반에 팽배한 비만 및 대사 질환의 신규 치료 방법을 제시한데 큰 의미가 있다. 옻나물 유래 저분자 천연물인 Butein이 백색지방세포를 갈색지방세포로 전환시키는 것을 세포 모델을 통해 확인했고 기전 연구를 통하여 백색지방세포를 갈색지방세포로 전환시켜주는 새로운 단백질인 PRDM4를 찾아냈다.

또한, PRDM4가 백색지방세포를 갈색지방세포로 전환시킨다는 것을 세포 모델과 마우스 모델에서 확인했다. 이번 논문은 PRDM4의 발견으로 향후 에너지 대사량 증가제 개발에 새로운 가능성을 제시했다는 점에서 주목할 만하다.

- 비만 연구의 필요성

최근 서구화된 식생활과 운동 부족으로 비만이 꾸준한 증가 추세에 있으며, 이러한 비만의 대유행은 당뇨병, 고지혈증, 심혈관계 질환 등 각종 대사증후군의 중요 원인으로 비만의 연구와 예방법 및 치료제 개발이 시급해졌다. 하지만, 현재 비만의 치료법은 부작용 및 안전성에 대한 문제로 비만 및 대사질환에 대한 신규 치료 방법이 필요했다.

- 비만 및 대사 질환의 치료와 문제점

현 비만 치료제의 타겟은 식욕억제, 흡수 저해, 대사량 증가로 나눌 수 있으나 식욕억제는 정신 분열증 등 뇌신경의 안전성에 문제가 있으며, 흡수 저해제는 위생이나 사회적인 문제에 직면하고 있어 새로운 대안이 필요했다. 대사량 증가제는 비만의 예방 및 치료의 새로운 방법으로 비만 및 대사 질환의 연구대상으로 주목받고 있으나, 아직 이에 대한 연구는 미흡하여 치료제 개발을 위해 타겟 단백질에 대한 연구가 필요하다.

(좌)고지방 식이를 먹여 비만을 유도한 쥐, (우)고지방식이를 먹이면서 butein을 처리한 쥐