한국생명공학연구원은 대사제어연구센터 김원곤·배광희 박사와 KAIST 서재명 교수팀이 갈색지방의 열 생성을 제어하는 새로운 단백질을 규명했다고 26일 밝혔다.

갈색지방조직은 지방저장 기능을 가진 백색지방조직과 달리 지방을 연소시켜 체온을 유지하고 추위를 견디게 하는 작용을 한다.

이로 갈색지방조직은 겨울잠을 자는 동물에서 풍부하게 나타나며 인간은 신생아 때는 많다가 성인이 되면 사라지는 것으로 알려졌으나 최근 연구 결과에선 성인이 돼도 일부 남아있는 것으로 보고되고 있다.

갈색지방조직은 나이나 대사적 활성 특히 비만과 반비례 관계인 것으로 나타나 비만이나 대사질환 제어의 새로운 타으로 떠오르고 있다.

이번에 공동 연구팀은 다양한 암세포에서 많이 발견돼 종양 억제와 관련된 유전자로 알려진 'LETMD1(LETM1 Domain Containing 1)' 단백질이 에너지를 열로 전환하는 조절인자라는 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 유전자 발현 분석 결과와 단백체 분석 결과를 기반으로 LETMD1 단백질이 갈색지방조직의 발달과정에서 선택적으로 발현한다는 사실을 확인했다.

또 연구팀이 LETMD1 단백질을 제거한 마우스를 추위에 노출시키자 기존 갈색지방조직의 열 생성 유전자로 알려진 UCP1(Uncoupling Protein 1)의 발현이 억제되면서 체온과 호흡을 유지하지 못하는 것이 확인됐다.

이를 통해 LETMD1이 UCP1보다 상위에서 열 생성에 관여하는 것을 규명했고 이어 연구팀은 LETMD1 단백질이 갈색지방 내 미토콘드리아 기질에 위치한다는 사실도 밝혔다. 그동안 LETMD1 단백질은 미토콘드리아 외막에 위치하는 것으로 알려졌다.

이번 연구성과는 바이오 분야 국제 학술지인 'Nature Communications(IF 17.694)' 온라인판에 지난달 23일 게재됐다.(논문명:Mitochondrial matrix protein LETMD1 maintains thermogenic capacity of brown adipose tissue in male mice/교신저자:생명연 김원곤·배광희 박사, KAIST 서재명 교수/제1저자:생명연 박안나·KAIST 김광은 박사)

김원곤 박사는 "이번 연구성과는 착한 지방인 갈색지방조직의 열 생성 조절인자로 널리 알려진 UCP1보다 LETMD1 단백질이 상위에서 작용함을 최초로 밝힌 것"이라며 "향후 LETMD1 단백질 제어를 통해 비만과 같은 대사성 질환의 치료와 예방 연구에 활용될 것으로 본다"고 말했다.