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국내연구진, 생합성 필수대사체의 암 세포사멸 조절 기전 찾아

등록 2022.09.13 15:18:27

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연구재단, 포항공대서 '마치에프6' 단백질 역할 확인

마치에프6 결손된 암세포서 페롭토시스가 급증해 종양형성 억제

국제학술지 '네이처 셀 바이올로지'에 게재

[대전=뉴시스] NADPH를 감지해 페롭토시스를 억제시켜 암세포 성장과 종양 진행을 증진하는 마치에프6 유비퀴틴 리가아제의 작동 모식도. 오른쪽은 NADPH의 함량이 특정 기준치 이하로 떨어질 때 마치에프6의 활성도가 낮아져 안정화된 페롭토시스 유도 단백질들에 의해 세포사멸이 일어난다(오른쪽). *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] NADPH를 감지해 페롭토시스를 억제시켜 암세포 성장과 종양 진행을 증진하는 마치에프6 유비퀴틴 리가아제의 작동 모식도. 오른쪽은 NADPH의 함량이 특정 기준치 이하로 떨어질 때 마치에프6의 활성도가 낮아져 안정화된 페롭토시스 유도 단백질들에 의해 세포사멸이 일어난다(오른쪽). *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 폐암, 대장암 등과 같은 암의 세포사멸을 조절할 수 있는 생합성 필수대사체의 분자기전이 국내 연구진에 의해 확인됐다.

한국연구재단은 포항공과대학 황철상·이윤태 교수 연구팀이 '마치에프6' 단백질이 생합성에 반드시 필요한 대사체 NADPH를 직접 감지하고 주요 페롭토시스 유도인자들의 분해를 조절해 세포사멸을 제어한다는 사실을 규명했다고 13일 밝혔다.

NADPH는 생합성과 대사조절에 사용되는 필수 대사체고, 페롭토시스는 철분에 의해 과생성된 지질과산화로 세포 속 막 구조물이 망가지면서 세포가 죽는 세포사멸 경로다. 암세포를 죽이는 새로운 항암 치료 해법으로 주목받고 있다.

연구팀에 따르면 필수대사체인 NADPH는 항산화제의 재생을 돕는 역할을 통해 페롭토시스를 억제하고 특히 NADPH의 함량이 높은 암세포들은 페롭토시스 유발 약물들에 내성을 가져 세포사멸이 유도되지 않는다.

따라서 효과적인 세포사멸 유도를 위해 세포 속의 NADPH 함량을 직접 감지, 페롭토시스를 조절하는 인자나 분자기전의 필요성이 제기되고 있다.

이번에 연구팀은 소포체 막에 끼어 있는 마치에프6 단백질이 세포 속 NADPH를 직접 인식하고 페롭토시스 유도 인자들의 분해를 조절해 페롭토시스 세포사멸을 제어한다는 사실을 확인했다.
 
폐암, 자궁암, 대장암 세포주들에서 마치에프6와 페롭토시스의 관련성을 분석한 결과, 마치에프6를 결손 시킨 암세포주에서 지질과산화가 증가하고 기존 항암제로 사용되는 페롭토시스 유발 약물들에 대한 민감도가 증가해 내성이 있던 암세포들의 사멸을 유도하는게 밝혀졌다.

반면 마치에프6를 과량 발현시켰을 때는 페롭토시스 유발 약물에 대한 암세포주들의 민감도가 오히려 감소해 암세포들이 성장했다.

 이를 통해 연구팀은 마치에프6의 페롭토시스 세포사멸 제어자로서의 역할 가능성을 확인했다.

이어 연구팀은  배양된 암세포주를 생쥐에 이식해 실험을 진행, 마치에프6가 결손 된 암세포들에서 페롭토시스가 급격히 일어나 종양형성이 현저히 억제되는 것을 확인, 페롭토시스와 마치에프6의 생물학적 현상을 규명하고 활용 가능성을 입증했다.

한국연구재단의 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 세포생물학분야 국제학술지 '네이처 셀 바이올로지(Nature Cell Biology)'에 지난달 8일 게재됐다.(논문명:The MARCHF6 E3 ubiquitin ligase acts as an NADPH sensor for the regulation of ferroptosis)

황철상 교수는 "이번 성과가 페롭토시스 세포사멸과 관련된 각종 암, 퇴행성 신경질환, 조직괴사 등의 치료제 개발을 위한 단초를 제시해 줄 것"이라며 "질병 유발 단백질을 분해·제거하는 신약 개발 플랫폼 기술에 마치에프6의 활용 가능성을 제시했다"고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]

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