신장암 세포 성장을 억제하는 단백질의 새로운 작동 원리를 국내 연구진이 밝혀냈다.

3일 울산과학기술원(UNIST)은 생명과학과 윤혜진 교수팀이 산소 감지 단백질인 'PHD3'가 미토콘드리아 안으로 들어가 신장암 세포 성장을 억제한다는 사실을 규명했다고 밝혔다.

암 조직은 빠르게 늘어나는 암세포에 산소 공급이 따라가지 못해 산소가 부족해지기 쉽다.

신장암의 약 70%를 차지하는 '투명세포 신세포암'(ccRCC·clear cell renal cell carcinoma)은 이러한 저산소 환경에서 적응력이 뛰어난 암으로 알려져 있다.

연구팀은 PHD3가 미토콘드리아 안 효소 'PC'를 억제해 암세포 성장을 막는 것을 확인했다.

PC는 대사 과정에서 소모되는 물질을 보충해 세포 성장을 돕는 효소다.

저산소 환경에서는 미토콘드리아 안으로 들어가는 PHD3가 줄어 PC를 억제하는 작용이 약해지고, 암세포가 잘 자라게 된다.

실제 실험에서 PHD3 양을 줄인 신장암 세포는 PC 활성이 높아지면서 성장에 필요한 대사 물질이 늘어났고, 미토콘드리아 호흡도 활발해졌다. 암세포 증식과 이동 능력도 함께 향상됐다.

연구팀은 PHD3가 PC 활동을 억제하는 세부 기전도 밝혀냈다. 미토콘드리아 안으로 들어간 PHD3는 PC에 직접 결합한 뒤 특정 부위에 산소 원자와 수소 원자가 결합해 이뤄진 '수산기'를 붙여 활성을 낮췄다.

PC 양을 줄이는 게 아닌 화학적 변화를 일으켜 작동을 억제하는 방식이다.

윤혜진 교수는 "주로 세포질에서 작용하는 것으로 알려졌던 PHD3가 미토콘드리아 내부로도 들어가 암세포 대사를 직접 억제한다는 사실을 확인했다"며 "PHD3와 PC의 조절 관계를 활용한 신장암 치료 전략을 연구하는 데 기초 자료가 될 것"이라고 말했다.

한국연구재단과 UNIST 지원을 받은 이번 연구는 9월 2일 국제 학술지 '실험 및 분자 의학'(Experimental & Molecular Medicine) 온라인판을 통해 공개됐다.