늦은 밤 야식이 ‘생체시계’ 교란

규칙적으로 움직이는 생체리듬이 단백질의 변형 정도에 따라서 그 속도가 느려지거나 빨라진다는 사실을 국내연구진이 규명했다.

지구상의 모든 생물은 일정한 주기에 따라 잠에 들고 깨는 생체시계를 가지고 있다. 생체시계는 시간의 변화는 물론 날씨나 기온, 계절의 변화에 따라 우리 몸이 적절한 상태를 유지할 수 있도록 지켜주는 역할을 한다. 사람의 생리작용도 생체시계에 따라 규칙적으로 일어난다.

따라서 이 리듬이 불규칙해지면 비만과 같은 대사증후군의 발병원인이 된다.

교과부는 아주대 의대 김은영 교수와 연세대 생물학과 조진원 교수 연구팀이 단백질 '아세틸글루코사민(O-GlcNac)'의 수식화(修飾化ㆍPosttranslational modification) 정도에 따라 생체시계 속도가 느려지거나 빨라진다는 사실을 확인했다고 28일 밝혔다.

단백질은 당화·인산화 등과 같은 일종의 변형 과정을 거쳐 생리적 기능을 나타낸다. 이 과정을 수식화라 부른다.

연구진은 생체시계를 조절하는 핵심 단백질인 피어리어드(period)에서도 '아세틸글루코사민‘ 수식화가 일어난다는 사실을 초파리를 대상으로 한 실험을 통해 확인했다.

연구진에 따르면 '아세틸글루코사민‘ 수식화가 dPER라는 단백질이 세포질에 있다가 핵 안으로 이동하는 시기를 조절함으로써 생체시계를 24시간으로 유지한다.

그러나 아세틸클루코사민의 수식화가 제대로 이뤄지지 않으면 생체시계가 약 21시간으로 빨라졌다. 반대로 수식화가 너무 많이 진행되면 생체시계가 27시간으로 느려졌다.

생체시계를 조절하는 피어리어드 단백질의 변형이 너무 적게 이뤄지면 생체리듬이 빨라지고 너무 많이 이뤄지면 생체리듬이 늦어지는 것이다.

연구진은 세포 영양상태가 아세틸클루코사민 수식화에 영향을 미쳐 생체시계에 교란을 일으킬수 있다는 사실도 밝혔다. 즉, 잠자기 전 과식과 같은 잘못된 생활습관이 생체시계를 교란해 비만과 같은 대사증후군을 일으킬 수 있다는 것이다.

김은영 교수는 “현대인은 빛 공해가 심하고 잦은 야근과 교대근무 등으로 생체시계가 교란되기 쉽다”면서 “생체시계가 정상적으로 균형을 이루지 못하면 대사질환이 나타날 가능성이 높아진다”고 설명했다.

이어 김 교수는 “앞으로 생체시계 교란과 이를 근본적으로 해결할 수 있는 방법을 찾아내는 연구에 나설 것”이라고 덧붙였다.

이번 연구는 교과부와 한국연구재단이 추진하는 일반연구자지원사업, 선도연구센터사업 및 WCU육성사업 등의 지원을 받아 이뤄졌으며, 연구결과는 생명과학분야 권위 학술지인 '유전자와 발생(Genes and Development)에 지난 1일자로 실렸다.