국내 연구진이 건강기능식품으로 알려진 홍삼의 사포닌 성분 ‘Rg3’가 피부세포 노화를 저해한다는 작용기전을 규명했다.
한국기초과학지원연구원(KBSI)은 소재분석연구부 최종순 박사(부원장) 연구팀과 연세대 연구팀이 공동으로 사포닌 Rg3가 자가포식을 유도해 노화된 인간피부 섬유아세포가 역노화되는 현상을 발견, 분자 수준으로 규명하는 데 성공했다고 26일 밝혔다.
노화에 대한 Rg3의 억제효과와 그 기능을 분자 수준으로 규명한 연구는 이번이 처음이다.
그동안 홍삼에 다량 함유된 천연화합물인 사포닌 계열의 Rg3는 피부노화 방지에 효능이 있다고 알려져 기능성 화장품 등 개발에 활용돼 왔으나 실제 의약, 신약 개발 산업에서의 활용을 위해서는 분자 수준의 정확한 작용기전 규명이 꾸준히 요구돼 왔다.
연구팀은 이번 연구를 통해 비수식 화합물의 표적단백질 결정법으로 구축한 ‘세포 열변화 분석기법(Cellular Thermal Shift Assay)’으로 Rg3가 세포 외막의 ORAI1이라는 칼슘이온 통로 단백질과 직접 결합해 자가포식을 유도함으로써 역노화를 일으킨다는 것을 확인했다.
또 노화 피부세포에서 Rg3는 칼슘이온 통로인 ORAI1 단백질과 결합해 칼슘신호를 세포내로 전달함을 확인했으며, 이를 통해 자가포식이 활발히 일어나고, 세포 내 항산화 표적단백질의 발현을 증가시키는 신호전달이 활성화됨을 제시했다.
이번 연구결과는 향후 생체기능 활성에 큰 영향을 미치는 천연화합물 소재의 역노화 치료효과에 대한 기능 규명은 물론, Rg3 보다 노화에 유용한 사포닌 계열 후보물질 소재 탐색에도 활용될 것으로 기대된다.
KBSI 최종순 박사는 “사포닌 Rg3의 노화억제와 관련하여 그동안 분석과학을 통해 입증된 사실에 그치지 않고, Rg3와 직접 결합하는 표적단백질을 탐색해 자가포식 활성기전을 해석한 점은 학연 공동연구의 모범사례로 꼽을 만하다”며 “향후 노화예방 및 질병치료에 관련된 한방 화합물 소재 확대에 공동연구의 시너지를 내보일 계획”이라고 설명했다.
