암세포 죽이는 단백질 찾아내

 

암세포 죽이는 단백질 찾아내

 

암세포 사멸 유도하는 단백질 조절기능 규명

연세대 송재환 교수팀, 단백질 '파드'의 세포사멸 원리 규명

 

연세대 생화학과 송재환 교수팀이 세포의 사멸을 유도해 암 성장을 막는 '파드(FADD)' 단백질의 기능을 규명했다고 교육과학기술부가 29일 밝혔다.

세포는 특정 상황에서 스스로를 신속하고 깨끗하게 죽여 없애는 자기사멸(apoptosis)을 한다. 이 과정으로 정상세포가 비정상적으로 변하는 것을 막는다.

 

 

 

그러나 유전자 변이로 생긴 암세포는 자기사멸에 저항하며 끊임없이 성장한다. 암세포의 이런 저항성은 방사선이나 항암제의 효과를 떨어뜨리는 주범이다.

세포의 자기사멸은 다양한 신호로 활성화되는데, 크게 세포 외부로부터 시작되는 외인성(外因性)과 세포 내부에서 시작되는 내인성(內因性)이 있다.

외인성 세포사멸은 세포사멸 수용체(death receptor·TNFα, TRAIL, FAS ligand 등)에 의해 활성화된다. 이 수용체들은 공통적으로 단백질 파드를 통해 활성화돼 세포사멸을 유도하는데 지금까지는 그 조절 원리가 밝혀지지 않았다.

송 교수팀은 마코린원(MKRN1)이란 단백질이 파드 단백질의 분해를 촉진해 암세포의 사멸을 억제한다는 사실을 밝혀냈다. 마코린원은 특정 단백질에 유비퀴틴(ubiquitin·76개 아미노산으로 구성된 매우 작은 단백질)을 연결시키는 접합효소로 단백질 분해를 일으킨다.

연구팀은 유방암과 자궁암 환자의 조직에 마코린원 단백질이 정상보다 많은 반면 파드 단백질은 적은 것을 확인했다. 이에 따라 암세포에서 마코린원의 기능을 억제하면 파드 단백질의 양이 증가해 항암치료 효과가 커진다는 것을 생쥐실험으로 검증했다.

송재환 교수는 "파드 단백질의 분해 원리를 처음으로 밝혔다"며 "마코린원의 활성을 저해하는 약물을 개발, 다른 항암요법과 병행하면 치료효과를 획기적으로 높일 것으로 기대한다"고 말했다.

 

국내 연구팀이 암세포만을 겨냥해 죽이는 '세포사멸수용체'의 활성을 조절하는 단백질을 밝혀내 향후 유방암.자궁암 등 암치료 효과를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

몸 속의 세포는 일정한 시간이 흐르면 스스로 자기를 죽이는 프로그램화된 과정을 갖고 있지만 암세포는 이같은 '세포자기사멸'에 저항하면서 끊임없이 성장한다. 세포가 죽을 때는 'FADD'라는 단백질이 세포사멸수용체를 활성화하는 것으로 알려졌는데, 그동안 FADD 단백질의 활성이 어떻게 조절되는지는 밝혀지지 않았다.

교육과학기술부는 29일 연세대 송재환 교수팀이 'MKRN1(마코린 원)' 물질이 암세포를 죽이는데 관여하는 FADD 단백질에 영향을 미치는 것을 입증했다고 밝혔다. 연구팀은 유방암과 자궁암 세포주에서 MKRN1 기능을 억제하면 FADD 단백질이 증가해 암세포를 죽이고 FADD 단백질이 많은 세포주에 항암치료를 하면 종양이 더욱 빠르게 감소한다는 사실을 동물실험(생쥐)을 통해 검증했다. 연구팀은 또 유방암과 자궁암 환자 샘플에서 MKRN1 단백질의 양이 정상세포에 비해 암세포에서 증가된 반면에 FADD 단백질은 암세포에서 감소했음을 확인했다.

송 교수는 "이번 연구성과는 FADD 단백질의 분해원리를 처음으로 밝힌 것으로 MKRN1 활성 저해제를 개발하면 다른 항암요법과 병행하여 치료효과를 획기적으로 높일 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구는 세계 최고 과학전문지 '네이처'의 온라인 자매지인 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)' 최신호에 게재됐다.