서울대학교 약학대학 이윤희 교수 연구팀이 (제1저자: 서울대학교 약학대학 조윤근, 윤영철, 임현영) 서울대학교 약학대학 권성원 교수, 수의과대학 성제경 교수, 미국웨인주립대학 James Granneman 교수와 공동연구를 통해 지방세포 내의 TMEM86A 플라스마로겐 (plasmalogen) 대사 효소활성을 검증하고, TMEM86A 결손 (knockout) 마우스 모델의 대사표현형을 분석하여, 지질대사조절을 통한 비만 치료의 새로운 표적을 제시하였습니다.

이윤희 교수 연구팀은 TMEM86A 결손 마우스 모델의 모든 지방조직에서 리소플라스말로겐과 플라스말로겐이 증가하는 것을 관찰하였고, 반대로 TMEM86A를 과발현시킨 지방세포 모델에서는 리소플라스마로겐과 플라스마로겐이 감소한 것을 알아내었습니다. 이에 TMEM86A가 지방세포 내의 리소플라스마로겐을 분해하는 효소임을 밝혀내었습니다. 또한 TMEM86A의 결손으로 지방조직에서 protein kinase A signaling 및 미토콘드리아 활성화가 나타나고, 에너지 소비량이 증가하며 고지방식이에 의한 비만 및 인슐린저항성이 개선되었다는 점도 확인할 수 있었습니다. 이러한 점으로 TEM86A의 기질인 LPE P-18:0을 처리하였을 미토콘드리아 산화 대사, 에너지 소비 증가 및 비만 치료 효능을 알아낼 수 있었으며 LPE P-18:0는 포스포디에스테라제 3B (phosphodiesterase 3B)를 억제하여 protein kinase A 신호 전달 경로를 활성화한다는 것을 규명하였습니다.

본 연구에서는 TMEM86A가 리소플라스마로겐을 분해하는 효소로서 지방세포 내의 지질 리모델링을 통해 미토콘드리아 대사활성 및 에너지 소비를 증가시킬 수 있다는 것을 제시하였습니다. 그뿐만 아니라 LPE P-18:0이 비만 환자의 지방 조직에서 낮게 검출된 결과들을 토대로, TMEM86A 활성 조절이 비만 관련 대사 질환을 예방 및 치료하기 위한 전략이 될 수 있음을 밝혀내었습니다. 이번 연구 결과는 2022년 7월 14일(목) 저명한 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션 (Nature Communications, IF 17.69)’에 게재되었습니다.

(논문제목: Adipocyte lysoplasmalogenase TMEM86A regulates plasmalogen homeostasis and protein kinase A-dependent energy metabolism)

(그림 설명)
A. 지방세포 TMEM86A lysoplasmalogenase 활성 저해를 통한 에너지대사조절기전

B. 지방세포특이적 TMEM86A 결손마우스 제작과 지방조직 리피도믹스 분석 연구 결과

   (Nature Communications 13, 4084 (2022))