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혈액의 근간 줄기세포 만드는 단백질 찾았다

최종수정 2020.11.24 01:00 기사입력 2020.11.24 01:00

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백혈구 등 혈액세포 만드는 줄기세포의 생성원리 밝혀
백혈병·혈액암 등 혈액질환 줄기세포 치료에 새 길

정상 제브라피쉬와 Supt16h(왼쪽 위)가 결여된 돌연변이 제브라피쉬의 모습(왼쪽)과 조혈줄기세포의 발생(오른쪽)을 비교한 그림.

정상 제브라피쉬와 Supt16h(왼쪽 위)가 결여된 돌연변이 제브라피쉬의 모습(왼쪽)과 조혈줄기세포의 발생(오른쪽)을 비교한 그림.



[아시아경제 황준호 기자] 백혈구, 적혈구, 혈소판 등 혈액세포를 만드는 조혈줄기세포가 어떻게 생성되는지 밝혀졌다. 조혈줄기세포를 활용한 재생 치료나 백혈병, 혈액암 등 혈액 질환 치료에 새로운 방향을 제시할 연구 결과가 될 것으로 예상된다.


기초과학연구원 유전체 항상성 연구단의 이윤성 연구위원의 분자유전학팀은 캘리포니아 주립대학 샌디에이고 캠퍼스와 공동연구로 히스톤 샤페론 단백질의 한 종류인 '섭티16에이치(Supt16h)'가 조혈줄기세포 발생을 관장한다고 밝혔다. 연구 성과는 국제학술지인 네이처 셀 바이올로지에 24일 실렸다.

혈액 세포 만드는 줄기세포의 생성 원리를 밝히다
정상 제브라피쉬와 Supt16h가 결여된 돌연변이 제브라피쉬의 조혈줄기세포 발생 비교.

정상 제브라피쉬와 Supt16h가 결여된 돌연변이 제브라피쉬의 조혈줄기세포 발생 비교.



연구팀은 먼저 조혈줄기세포 생성에 영향을 주는 유전자를 파악했다. 유전자 발현을 조절하는 히스톤 단백질이 뭉치거나 DNA 사슬이 엉키지 않도록 제어하는 히스톤 샤페론 단백질 중 하나인 Supt16h가 조혈줄기세포 발생에도 핵심 역할을 담당한다는 것을 확인했다.


인간과 유전 정보가 유사한 제브라피쉬를 대상으로 무작위로 돌연변이를 유발해 조혈줄기세포에 문제가 있는 모델을 제작해 차세대 시퀀싱 분석을 진행한 결과다. 연구팀은 "Supt16h 유전자에 돌연변이가 생기면 단백질 기능을 상실함을 확인했다"며 "Supt16h가 조혈줄기세포 발생에 핵심 역할을 한다는 의미"라고 설명했다.


백혈병, 혈액암 등 혈액 질환 치료의 새로운 장
정상 제브라피쉬(왼쪽)와 Supt16h 돌연변이 제브라피쉬의 조혈줄기세포 발생 기작 모식도

정상 제브라피쉬(왼쪽)와 Supt16h 돌연변이 제브라피쉬의 조혈줄기세포 발생 기작 모식도



연구팀은 나아가 Supt16h가 결여될 경우 세포 발생에 어떤 영향을 미치는 살폈다. 그 결과, Supt16h가 줄면 종양억제 유전자(p53)가 지나치게 발현하게 되고, 이는 세포 발생을 조절하는 노치 신호를 억제하는 유전자(phc1)를 활성화 한다는 것을 확인했다. 이는 다시, 노치 유전자의 발현을 줄였고 조혈줄기세포의 생성까지 막았다. 한마디로, Supt16이 p53을 매개로 노치 신호를 조절해 조혈줄기세포 생성을 조절하는 것을 확인한 것이다.

이윤성 연구위원은 "이번 연구로 히스톤 샤페론 단백질 Supt16h가 특정 기관과 세포 발생에 필수적인 유전자 발현을 조절함을 밝혔다"라며 "p53을 매개로한 노치 신호 체계가 조혈줄기세포 발생에 중요하다는 사실을 규명했다"고 말했다. 이어 "재생의학 분야에서 조혈줄기세포를 이용한 치료 뿐 아니라 백혈병 등 혈액 질환 치료법 개선에 중요한 지표가 될 것으로 기대한다"고 전했다.




황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr

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