청색광이 항산화 시스템을 피해 세포 단백질을 손상시키는 과정이 밝혀졌다.
UNIST(총장 박종래) 화학과 민두영·권태혁·민승규 교수팀은 청색광(블루라이트; blue light)에 의해 세포 단백질이 손상되는 새로운 경로를 규명했다고 6일 밝혔다.
청색광은 햇빛, LED 기반 디스플레이 기기, 실내조명에서 방출되는 빛이다. 고에너지 가시광선이라 일반적인 자외선 차단제로는 제대로 막을 수 없고, 눈의 각막과 수정체를 통과해 망막까지 도달할 수 있는 특성이 있다.
체내에 도달한 청색광은 세포 단백질의 산화 손상을 유발해 피부와 눈 건강을 해칠 수 있는 것으로 알려져 있다. 체내에 녹아 있던 산소가 청색광을 흡수해 반응성이 높은 활성산소로 바뀌면, 이 활성산소가 세포의 단백질 사이를 헤집고 다니면서 단백질 표면을 산화 손상시키는 방식이다. 세포 내 항산화 시스템은 이러한 활성산소를 무력화시켜 단백질 손상을 줄일 수 있다.
연구팀은 단백질의 구조에서 착안해 이 같은 경로를 발견했다. 단백질은 아미노산 사슬이 복잡하게 접힌 구조로, 그사이에 무수히 많은 공간이 있어 작은 분자들이 포획될 수 있다고 본 것이다. 다양한 실험, 계산, 통계 및 생명정보학 접근 방법을 활용해 다각도로 이를 입증했으며, 이 단백질 손상 경로를 ‘산소 가둠 광산화 경로(oxygen-confined photooxidation pathway)’로 명명했다.
민두영 교수는 “일반적인 단백질 손상 경로와는 본질적으로 완전히 다른 새로운 단백질 손상 경로를 발견했으며, 세포 내 단백질 전반에 보편적으로 영향을 미칠 수 있음을 확인했다”고 밝혔다.
민 교수는 이어 “새롭게 발견된 단백질 손상 경로는 청색광에 의한 피부, 눈 조직의 노화나 질병 유발의 숨겨진 원리일 수 있다”고 설명했다.
연구결과는 지난달 30일 국제학술지인 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)에 공개됐다. 연구수행은 한국연구재단, 울산과학기술원의 지원을 받아 이뤄졌다.
