"항암치료 전략개발 기여" 자가포식 조절 핵심 원리 규명

암세포의 생존을 가르는 '자가포식' 조절 핵심 원리가 규명됐다. 자가포식은 세포 내부에 손상된 단백질과 노폐물을 분해·재활용하는 일종의 '세포 재활용 시스템'이다. 최근에는 암세포가 스트레스 환경에서 생존하는 데 활용하는 기전으로 주목받는다. 핵심 원리 규명은 자가포식 기반의 항암치료 전략 개발에 기여할 것으로 기대된다.

(왼쪽부터) KBSI 표적치료기술연구단 이가은 박사후연구원(공동 제1 저자), 남수빈 학생 연구원(공동 제1 저자), 가톨릭대 조용연 교수(공동 교신저자), KBSI 표적치료기술연구단 방글 선임연구원(공동 교신저자), 이철중 책임연구원 (공동 교신저자). 한국기초과학지원연구원

한국기초과학지원연구원(KBSI)은 표적치료기술연구단 이철중 박사 연구팀과 가톨릭대 조용연 교수 연구팀이 자가포식과 암세포의 생존 전략을 조절할 새로운 메커니즘을 규명했다고 21일 밝혔다.

단백질 인산화 효소 'RPS6KA3(RSK2)'가 자가포식 단백질(DRAM2)을 특정 위치(Ser263)에서 인산화해 DRAM2의 리소좀 이동과 자가포식 활성화를 조절한다는 것이 밝혀진 메커니즘의 핵심이다.

특히 공동연구팀은 DRAM2의 인산화 여부에 따라 단백질 이동 경로가 '자가포식 경로'와 '엑소좀 분비 경로'로 구분되는 것을 확인했다. 이는 세포 내 단백질 이동 경로 조절이 암세포의 생존 전략을 결정하는 중요한 메커니즘이 되는 것을 방증한다.

이번 연구는 자가포식 조절 메커니즘과 암세포 생존 전략의 연관성을 분자 수준에서 규명하는 동시에 향후 자가포식 기반의 항암치료 전략을 개발하는 데 새로운 가능성을 제시했다는 점에서 의미를 갖는다.

자가포식 조절 기전은 새로운 항암치료 표적으로 주목받지만, 기존에 DRAM2 단백질은 자가포식에 관여한다는 사실만 알려졌을 뿐 세포 안에서 어떤 원리로 이동하고, 기능이 조절되는지는 규명되지 않았다. 이를 규명한 것은 이번이 세계 최초의 사례다.

연구에서 이 박사 연구팀은 자가포식 조절 기전 규명과 질량분석 기반 단백질 상호작용 분석 그리고 단백질 이동 경로 분석 및 동물실험을 수행했다. 조 교수 연구팀은 흑색종 모델 구축 및 암세포 기능 분석 연구를 맡아 수행했다.

이 박사는 "공동연구팀은 이번 연구로 단백질의 세포 내 이동 조절이 자가포식 활성과 암세포 생존을 결정한다는 새로운 메커니즘을 규명했다"며 "연구 결과는 향후 흑색종 등 자가포식 의존성 암 치료 전략을 개발하는 데 새로운 방향성을 제시할 것"이라고 말했다.

한편 공동연구팀의 연구 결과는 지난 3일 자가포식 분야 국제 학술지 'Autophagy' 온라인판에 게재됐다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr