노화 및 수명을 조절하는 유전자 및 단백질에 대한 연구는 많았지만 RNA가 노화 과정에서 어떤 역할을 하는지에 대한 근거는 부족했으며 특히, 전반적인 RNA 기능에서 중요한 역할을 하는 RNA 이중나선분리효소의 노화 및 수명 조절 기능에 대해서는 알려진 바가 없었다.

연구팀은 예쁜꼬마선충을 이용한 실험을 통해 RNA 이중나선분리효소 가운데 ‘HEL-1 효소 단백질’이 노화 및 수명 조절에 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.

야생 예쁜꼬마선충에 비해 2배 이상 오래 사는 예쁜꼬마선충 돌연변이체에서 HEL-1 효소 단백질의 기능을 저하시킬 경우 수명이 약 39% 단축되는 것을 확인했으며 이와는 반대로 야생형에서 HEL-1 효소 단백질을 추가적으로 과다 발현시킬 경우 수명이 최대 18% 증가한다는 사실을 확인했다.

이런 현상이 다양한 수명 조절 경로 가운데 인슐린 조절 경로에서 특이적으로 나타나고 있다는 것을 확인했으며, 수명 측정 실험을 통해 장과 신경 조직에서 발현되는 HEL-1 효소 단백질이 수명 조절과 관련해 중요한 역할을 담당한다는 사실도 발견했다.

연구팀은 또 차세대 염기서열분석법을 통해 장수에 필요한 RNA 이중나선분리효소인 HEL-1 효소 단백질이 노화 및 수명 조절에 중요한 FOXO 전사조절인자와 상호작용으로 수명 연장을 유도할 수 있다는 사실도 확인했다.

HEL-1 효소 단백질과 FOXO 전사조절인자는 사람을 포함한 많은 생명체에서 진화적으로 잘 보존돼 있는 단백질들이므로 본 연구를 통해 알려진 노화 및 수명 조절 기전은 사람의 수명 조절 연구에 기여할 것으로 예상되며 특히, 사람의 장수에 기여하는 단백질을 찾고 노화 조절 물질을 개발하는데 일조할 것으로 기대된다.

DGIST 남홍길 펠로우는 “이번 연구는 노화와 수명의 조절 기전에서 기존에 잘 알려져 있지 않았던 RNA 구조 변화를 통한 조절이라는 새로운 패러다임을 제공하게 될 것”이라며 “사람의 노화 및 수명 연구에도 크게 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 세계적 과학기술 전문저널인 미국국립과학원회보(PNAS) 20일자 온라인판에 게재됐다.