과학기술
[과학기술 바로알기] 新항암제 개발 기대...Nucleic Acids Res 게재
ⓒ게티이미지뱅크
NSMF 단백질 발현 억제시켜 암세포 죽여
암세포가 복제 스트레스에도 끄떡 않고 빠르게 증식-복제하는 비밀이 곧 풀릴 전망이다. 세포 분열 중 발생하는 DNA 복제 스트레스 해소를 돕는 새로운 단백질이 발견됐기 때문이다. 암세포에서 이 단백질이 부족해지자, 암세포가 죽었다. 이 원리를 이용한 새로운 항암제 개발의 기대감 또한 높아지고 있다.
UNIST 채영찬·김홍태·최장현 교수팀은 세포 분열 중 발생하는 DNA 복제 스트레스 해소를 돕는 ‘NSMF’* 단백질을 밝혀냈다. DNA 복제 스트레스는 복제 과정에서 발생하는 오류로 인해 DNA 복제가 멈추는 현상이다.
*NSMF: NMDA Receptor Synaptonuclear Signaling And Neuronal Migration Factor, 기존에는 신경 세포 이동을 촉진해 뇌의 발달과 형성에 관여한다고 알려진 단백질인데, 이번에 이 단백질의 새로운 역할을 밝혀냈다.
세포가 분열-증식할 때는 세포 속 DNA가 같이 복제된다. DNA를 이루는 약 30억 쌍의 염기 물질이 복제되는 과정에서 다양한 원인에 의해 오류가 생기는데, 이 오류가 제때 교정되지 못하면 복제 스트레스가 쌓여 세포 생존을 위협 받는다. 이 때문에 세포는 다양한 단백질(효소 등)을 동원해 오류를 교정하는데, 이번에 밝혀진 NSMF도 그 중 하나다.
연구결과에 따르면 NSMF 단백질은 DNA 복제 오류가 생긴 지점을 빠르게 인식한 뒤, PRP19와 ATR과 같은 복제 오류 수정 단백질을 오류 지점으로 유도해 복제 오류를 수정하고, 멈춰있던 DNA 복제가 재개되도록 돕는다.
NSMF 단백질은 DNA복제 멈춤 위치를 인식하고, ATR/ATRIP, PRP19/CDC5L 단백질 복합체의 결합을 유도함으로써 DNA 복제 스트레스 해소를 돕는다. 이를 통해 유전체 불안전성(Genomic instability)을 막고, 유전물질이 온전히 보전되는 유전체의 항상성에 기여함. ⓒUNIST
NSMF 단백질 연구 바탕으로 표적항암제 개발 도움
특히 NSMF 단백질을 만드는 유전자를 잘라내 NSMF 발현을 억제하자 암세포가 성장하지 못하고 죽는 현상이 나타났다. 또 정상세포 대비 여러 종류의 암세포에서 NSMF 단백질 발현량이 높았는데, 이는 NSMF 단백질이 암세포의 복제 스트레스를 해소하는 ‘암 성장 단백질’로써 기능할 수 있음을 의미한다. 정상세포 보다 더 빠르게 분열해 복제 스트레스를 더 받는 암세포가 생존할 수 있는 비결이 NSMF 단백질과 연관된 것이다.
연구진은 “암세포의 복제 스트레스 대응 과정은 베일에 쌓여있었다”며 “이번 연구로 기존에 뇌 발달에 관여한다고만 알려졌던 NSMF 단백질이 세포의 복제 스트레스 해소를 돕는다는 새로운 사실 밝혀져, 암세포의 복제 스트레스 대응을 교란해 암세포를 죽이는 방식의 제4세대 표적항암제 개발이 탄력을 얻게 될 것”이라고 기대했다.
추가적으로 연구진은 NSMF 유전자가 결손 된 쥐 실험을 통해서도 이 같은 사실을 확인했다. 세포가 아닌 개체수준에서 이와 같은 사실을 입증한 것은 최초이다. 연구팀은 유전독성 화합물질 처리로 유도된 DNA 복제 스트레스가 NSMF 단백질에 의해 조절돼 유전체 항상성(Genomic Integrity)이 유지된다는 것을 쥐 모델 실험을 통해 보였다. 유전체 항상성은 DNA를 포함하는 각종 유전물질을 온전히 보존하는 것을 의미한다.
연구 결과는 세계적 학술지인 ‘핵산 연구’(Nucleic Acids Research) 에 5월 8일 자로 온라인 게재됐다. 연구 수행은 한국연구재단, 기초과학연구원(IBS), 국가마우스표현형사업단, 대학중점연구소(세포간 신호교신에 의한 암제어 연구센터)의 지원을 받아 이뤄졌다.
(1909)
관련기사
목록 보기전체 댓글 (0)
로그인후 이용 가능합니다.
-
‘대한민국 내일을 바꿀 발명 기술’ 1위는 인공지능
대한민국의 내일을 바꿀 발명 기술 1위로 '인공지능'(AI) 이 선정됐다. 특허청은 발명의 날(5월 19일)을 앞두고 국민이 뽑은 '대한민국 내일을 바꿀 10대 발명 기술'을 18일 발표했다. 인공지능 기술에 이어 2위는 로봇, 3위는 미래차가 차지했으며 수소(4위), 에너지(5위) 등이 뒤를 이었다.
-
라오스 고대 동굴서 약 13만년 전 데니소바인 소녀 어금니 확인
라오스 고대 동굴서 화석 인류인 데니소바인 소녀에게서 나온 것으로 추정되는 어금니가 발견돼 학계에 보고됐다. 네안데르탈인의 사촌 격인 데니소바인은 화석이 드문데다 동남아 열대 지역 거주가 확인된 것은 처음이다. 호주 플린더스대학과 외신 등에 따르면 코펜하겐대학 고인류학자 파브리세 데메테르 박사 등이 참여한 국제 연구팀은 라오스 북동부 안남산맥의 석회암 동굴 '탐 은구 하오(Tam Ngu Hao) 2'에서 발굴한 어금니 화석에 대한 연구 결과를 과학 저널 '네이처 커뮤니케이션'(Nature Communications)에 발표했다.
-
“알부테롤 + 부데소니드 = 천식 발작 크게 줄어”
천식 치료제 알부테롤(albuterol)과 부데소니드(albuterol)를 병행 투여하면 천식 발작을 크게 줄일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 천식 발작은 천식이 악화해 호흡이 빠르고 숨을 내쉬기 힘들게 되는 상태로 응급실 이송이나 입원이 필요하게 된다. 심하면 사망할 수도 있다. 기관지 확장제인 알부테롤은 속효성(short-acting) 베타-2 항진제로 기도에 있는 베타 수용체와 결합, 평활근을 이완시켜 천식 발작을 억제한다.
-
천문연도 참여한 우리 은하 블랙홀 이미지 포착 ‘EHT 프로젝트’
12일 국제 '사건지평선망원경'(EHT) 협력단이 발표한 우리 은하 중심부에 있는 블랙홀의 실제 이미지 포착은 한국천문연구원 연구진도 참여해온 EHT 프로젝트를 통해 거둔 획기적인 성과다. 블랙홀이라고 하면 대부분 영어 단어 뜻 그대로 해석해 '검은 구멍'을 떠올리지만 블랙홀은 빛조차 흡수해 버리기 때문에 직접 볼 수 없다.
-
1형 당뇨병 세포 이식 치료, 거부반응 없이 가능하다
1형 당뇨병은 인슐린을 생성하는 췌장의 베타세포가 자가면역 반응으로 파괴되는 병이다. 이렇게 베타세포가 손상되면 인슐린 부족으로 혈당치가 급격히 치솟아 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 그래서 1형 당뇨병 환자는 매일 인슐린을 투여해야 한다.
-
기후변화에 ‘아프리카에 사는 잠자리’ 파주에서 관찰
아프리카나 중동에 주로 서식하는 열대·아열대성 곤충인 '푸른아시아실잠자리'가 북위 37.7도인 우리나라 파주시에도 사는 것이 확인됐다. 국립생물자원관은 '기후변화 생물지표종'인 푸른아시아실잠자리가 경기 파주시에서 관찰되기 시작했다고 17일 밝혔다.
-
생명연, 혈액검사로 초기 알츠하이머병 진단시스템 개발
한국생명공학연구원은 바이오나노연구센터 임은경 박사 연구팀과 건양대 문민호 교수 공동연구팀이 혈액 검사로 초기 알츠하이머병을 조기 진단할 수 있는 시스템을 개발했다고 11일 밝혔다. 기억 상실·인지 장애를 동반하는 노인성 치매인 알츠하이머병은 현재까지 효과적인 치료 방법이 없어 정확한 조기 진단으로 증상의 진행을 늦추는 게 최선이다. 연구팀은 알츠하이머병 환자 혈액에서 마이크로RNA(miRNA)의 일종인 miR-574가 매우 증가하는 사실을 확인하고, 이를 검출할 수 있는 진단시스템을 개발했다.