“프로톤 채널인가, K⁺ 채널인가?” | Pulse

파킨슨병과 관련해서 최근 큰 논쟁이 있었던 단백질, TMEM175를 간단히 살펴보겠습니다. TMEM175는 리소좀 막에 위치한 이온 채널입니다. 리소좀은 세포의 쓰레기를 분해하는 기관으로, 내부 pH가 약 4.5~5 정도로 산성입니다. 이 산성도는 V-ATPase가 H⁺을 계속 펌핑해 넣고, 여러 수송체가 이를 미세하게 조절하면서 유지됩니다. 2022년 발표된 연구는 TMEM175가 매우 선택적인 H⁺ 채널, 즉 프로톤 통로라고 주장했습니다. 이 모델에 따르면 TMEM175는 리소좀이 지나치게 산성화되는 것을 막는 H⁺ leak 통로이며, TMEM175 기능이 떨어지면 리소좀이 과도하게 산성화되고, 그 결과 α-synuclein 분해가 망가지면서 파킨슨병과 연결된다는 설명이었습니다. 당시엔 꽤 설득력 있는 모델로 받아들여졌습니다. 하지만 2026년에 발표된 새로운 연구가 이 모델을 크게 수정하게 만들었습니다. 이 연구는 생리적인 K⁺ 농도, 적정 pH, 그리고 TMEM175를 원래 있는 자리인 리소좀 막에서 정확히 측정했습니다. 그 결과 TMEM175는 H⁺ 채널이 아니라 K⁺ 채널이라는 명확한 결론이 나왔습니다. K⁺은 매우 잘 통과시키지만, H⁺은 거의 통과시키지 않는다는 겁니다. 또한 TMEM175를 제거했을 때 리소좀이 “너무 산성”이 되는 것이 아니라, 오히려 덜 산성(알칼리화) 되는 현상도 관찰되었습니다. 즉, 이전 연구의 H⁺ leak 모델은 실험 조건이 지나치게 비정상적이어서 생긴 오해였습니다. 그렇다면 TMEM175는 실제로 무엇을 할까요? 현재 가장 강력한 설명은 TMEM175가 리소좀의 막전위와 K⁺ 농도 균형을 조절한다는 것입니다. 리소좀의 전기적 환경은 단백질 분해, 물질 교환, 신호전달 등 많은 기능에 직접 영향을 줍니다. 따라서 K⁺ 흐름 이상은 α-synuclein 처리 장애, 리소좀 스트레스 증가로 이어질 수 있고, 이 과정은 파킨슨병과 긴밀하게 연결됩니다. 중요한 점은 TMEM175가 “프로톤 채널이 아니다”라는 결론이 나왔어도, “파킨슨병과 중요한 관련이 있다”는 사실은 변하지 않는다는 것입니다. 단지 기전이 H⁺ 조절에서 K⁺ 및 막전위 조절 중심으로 바뀌었다는 점이 최신 패러다임입니다. 정리하면 다음과 같습니다. 첫째, TMEM175는 H⁺ 채널이 아니다. 둘째, TMEM175는 강력한 K⁺ 채널이다. 셋째, 파킨슨병과의 연결은 여전히 중요하되, 기전 설명이 달라졌다. 즉, pH 모델에서 벗어나 이온 균형과 전기적 안정성이 핵심이라는 관점으로 이동하고 있습니다. 이 변화는 “실험 조건의 정확성”이 얼마나 중요한지를 잘 보여주는 사례이기도 합니다. https://rupress.org/jcb/article-pdf/225/1/e202511084/1954150/jcb_202511084.pdf