40조 개 세포 생존 조절하는 '단백질' 있었다

국내 연구팀, 메커니즘 밝혀내

▲세포 생존을 조절하는 단백질 구조가 규명돼 관심을 모으고 있다.[사진제공=한국연구재단]

[아시아경제 정종오 기자] 세포의 생존을 조절하는 단백질 구조가 규명됐다. 우리 몸을 유지하는 세포는 약 40조 개에 이른다. 이 가운데 세포의 모양을 유지하거나 이동, 세포 분열 등 세포 생존에 관여하는 단백질(EFhd2)의 구조와 작용 메커니즘이 밝혀져 눈길을 끈다.

국내 연구팀은 EFhd2가 지나치게 발현되면 세포 이동속도가 증가하고 암세포 전이에 영향을 미친다는 것을 알아냈다. 알츠하이머 환자의 경우 뇌세포에 있는 타우 변이체와 함께 응집돼 병의 원인으로 작용한다는 것이다.

연구팀은 X선 결정학 기법을 이용해 우리 몸의 EFhd2에 칼슘이 결합된 구조와 결합하지 않은 3차원 구조를 밝혀냈다. EFhd2의 액틴 결합부위에는 칼슘결합에 필수적인 EF-hand 도메인이 포함돼 있다. 여기에 칼슘이 결합하면 액틴 결합 부위의 구조가 안정화되어 액틴다발 형성유도 기능이 가능해졌다.

반면 EF-hand 도메인에 칼슘이 결합하지 않으면 액틴 결합 부위가 역동적 구조로 변화되는 것을 확인했다. 이러한 구조적 변화가 칼슘을 결합하지 않은 EFhd2의 액틴다발 형성 기능감소의 원인임을 밝혔다. 이는 EFhd2에 의한 세포골격 조절기능이 칼슘결합여부에 따라 발생하는 구조적 역동성 변화에 기인한다는 것을 의미한다.

최근 여러 연구 결과를 보면 EFhd2는 알츠하이머, 치매 등의 신경퇴행성질환과 밀접한 관련이 있는 것으로 알려져 있다. EFhd2가 대장암, 악성흑색종 환자의 조직에서 정상조직보다 발현이 증가된 현상이 관찰되기도 했다. EFhd2가 지나치게 많은 마우스 모델의 경우 다른 조직으로 전이된 암세포가 눈에 띄게 증가된 사실도 확인됐다.

이번 연구는 엄수현 광주과학기술원 교수 연구팀이 수행했다. 연구 성과는 국제 학술지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 12월 15일자(논문명 : Structural implications of Ca2+ dependent actin-bundling function of human EFhd2/Swiprosin-1)에 실렸다.

엄 교수는 "세포 생존 조절에 관여하는 EFhd2의 칼슘 결합 여부에 따른 액틴다발형성 조절 메커니즘을 처음으로 밝힌 것"이라며 " 암세포 전이를 막는 항암제 개발은 물론 알츠하이머병, 치매 등 다양한 신경퇴행성 질환 치료제 개발에 도움이 될 것으로 기대된다"고 말했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr