노틸러스와 벅 연구소, 노화 연구에 단일 분자 단백질체학 기술 도입¶
원제목: Nautilus and the Buck harness proteomics in aging research
핵심 요약
- 노틸러스의 단일 분자 단백질체학 플랫폼이 벅 연구소에서 6개월 이상 성공적으로 운영되며 알츠하이머 관련 단백질 연구에 새로운 통찰력을 제공했음.
- 기존 질량 분석법으로 놓치기 쉬운 복잡한 단백질 변이를 직접 측정하여 노화 및 신경퇴행성 질환 연구에 기여할 것으로 기대됨.
- 양 기관은 향후 협력을 통해 타우 단백질 연구를 확장하고 추가 연구 결과를 발표할 예정임을 밝혔음.
상세 내용¶
단백질체학 분야의 선두 주자인 노틸러스 바이오테크놀로지와 노화 연구를 전문으로 하는 벅 연구소가 협력하여, 노화 연구 환경에 노틸러스의 최첨단 단일 분자 단백질체학 플랫폼을 처음으로 도입했다고 밝혔습니다. 이 시스템은 캘리포니아 노바토에 위치한 벅 연구소 실험실에서 6개월 이상 운영되었으며, 신경퇴행성 질환 샘플로부터 재현 가능한 데이터를 성공적으로 생성했습니다. 이를 통해 질병과 관련된 단백질 변형에 대한 새로운 통찰력을 얻을 수 있었습니다.
단백질체학은 단백질의 상호작용, 구조, 기능을 연구하는 학문으로, 유전체학만으로는 알 수 없는 인간 생명 현상에 대한 깊이 있는 이해를 제공할 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 기술적 한계로 인해 연구자들은 일반적으로 단백질체 전체의 3분의 1 미만만 측정할 수 있었습니다. 시애틀에 본사를 둔 노틸러스는 이러한 기술적 난제를 극복하기 위해 확장 가능하고 고해상도의 단백질체 정량 분석을 가능하게 하는 플랫폼을 개발하고 있습니다.
인간 건강 수명 연장에 헌신하는 독립 비영리 기관인 벅 연구소는 노틸러스 플랫폼을 사용하여 알츠하이머병과 밀접하게 관련된 단백질인 타우의 단백질체 변형을 연구하고 있습니다. 타우 단백질의 다양한 변형을 이해하는 것은 신경퇴행 및 인지 저하를 유발하는 메커니즘을 밝히는 데 매우 중요합니다. 노틸러스의 독자적인 타우 단백질체 분석법을 통해 벅 연구소의 연구진은 여러 타우 단백질체 그룹을 정량화하고, 회사의 반복적 매핑(Iterative Mapping) 방법을 적용하여 질병 관련 단백질 변형에 대한 상세한 분석을 수행할 수 있었습니다.
노틸러스의 공동 설립자이자 최고 과학자인 파라그 말릭 박사는 “짧은 시간 안에 우리 팀은 질병 병리학에 대한 실행 가능한 새로운 통찰력을 발굴하기 위한 차세대 단백질체 연구의 강력한 기반을 빠르게 구축했습니다”라고 말했습니다. 양 기관 간의 공동 연구는 타우 분석법이 서로 다른 사용자 및 실험실 환경에서도 일관되고 재현 가능한 결과를 생성함을 입증했습니다. 이는 단일 분자 단백질체학이 기존 질량 분석법으로는 놓칠 수 있는 복잡한 단백질 변이를 직접 측정함으로써 노화 및 노화 관련 질환에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있음을 시사합니다.
벅 연구소 교수인 비르기트 실링은 “노틸러스 단일 분자 단백질체 기기에서 이미 생성된 결과는 강력한 플랫폼 성능을 보여주며, 이는 노화와 신경퇴행의 복잡한 생물학을 이해하기 위해 질병 관련 단백질의 정량적 특성화를 가능하게 할 것입니다. 전례 없는 수준에서 타우 단백질체를 측정하는 것은 알츠하이머병 및 관련 질환의 근본 메커니즘을 연구하는 우리의 지식과 수단을 크게 확장할 것입니다”라고 덧붙였습니다. 이 협력을 통해 생성된 데이터는 다음 주에 열리는 2025 휴먼 프로테옴 기구 월드 콩그레스에서 발표될 예정이며, 양 기관은 타우 생물학 연구를 확장하고 향후 몇 달 안에 추가적인 연구 결과를 발표할 계획입니다.
편집자 노트¶
이번 뉴스는 인공지능(AI) 시대에 첨단 과학 기술이 어떻게 접목되어 우리 삶과 직결된 건강 문제 해결에 기여하는지를 보여주는 좋은 사례입니다. 특히, '단백질체학(proteomics)'이라는 다소 어렵게 느껴질 수 있는 분야가 '노화 연구'라는 친숙한 주제와 연결되어 흥미롭습니다. 단백질체학은 우리 몸을 구성하는 수많은 단백질들의 복잡한 작용을 연구하는 학문인데, 이를 통해 질병의 근본 원인을 파악하고 치료법을 개발하는 데 중요한 역할을 합니다. 이번 연구에서는 기존 방식으로는 파악하기 어려웠던 단백질의 미세한 변형까지 잡아낼 수 있는 '단일 분자 단백질체학' 기술이 알츠하이머와 같은 신경퇴행성 질환 연구에 적용되었다는 점이 핵심입니다.
여러분도 잘 아시는 알츠하이머병은 뇌에 비정상적인 단백질이 쌓이면서 신경세포가 손상되어 발생합니다. 이 비정상적인 단백질 중 하나가 '타우'라는 단백질인데, 이 타우 단백질이 어떻게 변형되고 얽히는지 정확히 이해하는 것이 병의 진행 과정을 막는 열쇠입니다. 노틸러스의 혁신적인 기술은 이러한 타우 단백질의 다양한 변형을 기존보다 훨씬 정밀하게 측정하고 분석할 수 있게 해준다는 것입니다. 이는 곧 질병의 초기 징후를 더 빨리 발견하고, 개인 맞춤형 치료법 개발의 가능성을 높인다는 의미로 해석할 수 있습니다. 아직은 연구 단계에 머물러 있지만, 이러한 기술 발전이 앞으로 우리의 건강한 노년을 맞이하는 데 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.