국내 연구진이 줄기세포 조절 단백질인 배아줄기세포전사인자(LIN28A)의 작용 기전을 밝혔다. 이번 연구결과는 향후 줄기세포를 통한 불치병과 난치병 치료와 항암물질 개발의 새로운 표적이 될 것으로 기대된다.

배아줄기세포전사인자(LIN28A)는 줄기세포의 자기 재생과 전분화능, 분화와 발달을 조절하는 단백질로서 줄기세포 뿐만 아니라 암세포 내에서도 역할이 있는 것으로 알려져 있다. 

한국과학기술원 생명과학과 이대엽 교수와 한용만 교수가 주도한 이번 연구는 미래창조과학부의 바이오‧의료기술개발사업의 지원으로 수행되었으며, 연구결과는 줄기세포 분야 국제 저명 학술지인 셀 스템 셀(Cell Stem Cell)에 4일 게재되었다.

배아줄기세포전사인자(LIN28)은 줄기세포의 전분화능과 유도만능줄기세포(iPS cell) 생산에 사용되는 단백질이며 여러 암세포의 조절과정에도 관여하는 단백질로서 렛세븐(let-7) 마이크로 RNA(miRNA) (이하 성장조절 RNA)를 조절함으로써 이런 역할을 수행하는 것으로 알려졌으나, 구체적인 조절 기전은 많이 연구되지 않았다.

연구팀은 히스톤 모노메틸화 효소인 시스톤메틸화효소(SET7/9)에 의해 메틸화된 배아줄기세포전사인자(LIN28A) 단백질이 성장조절 RNA의 생성을 방해하여 줄기세포의 분화를 억제한다는 분자기전을 제시하였다.

이는 기존에 밝혀진 배아줄기세포전사인자(LIN28A)가 세포질에서 텃효소(TUTase)-의존적*으로 성장조절 RNA 성숙과정을 저해하는 기전이외에도, 핵 내에서 메틸화에 의해 텃효소-비의존적으로 성장조절 RNA 성숙과정을 저해한다는 분자적 기전을 새롭게 규명하였고, 이를 통해 실제 줄기세포에서 전분화능을 유지하고 분화를 저해한다는 사실을 입증했다.

이번 연구는 배아줄기세포에서 배아줄기세포전사인자(LIN28A)의 성장조절 RNA 성숙과정 조절의 분자적 기전을 밝힌 것에 의의가 있으며, 배아줄기세포 뿐만 아니라 유도만능줄기세포(iPSC)와 암치료, 난치병과 불치병 치료 등의 임상단계까지 폭넓게 확장될 수 있는 기술을 확보한 것에서 중요한 의의를 지닌다.