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[충남대학교]노화에 따른 암 발생 과정 밝혀, 신약 연구 전기 마련

나이가 들수록 증가하는 퇴행성 신경질환이나 대사질환을 극복하기 위한 많은 연구가 진행 중인데요. 특히 암 역시 노화와 관련이 있는 것으로 알려지고 있어 노화방지효소와 암 발생과의 상관관계에 대한 연구가 활발하게 전개되고 있습니다. 이런 가운데 충남대 의대 권기량 교수팀이 노화와 암 발생 증가의 관계를 증명하고, 이에 대한 예방책을 제시한 연구 결과를 내놔 주목받고 있습니다.

노화방지 단백질로 알려진 ‘SIRT’과 관련해 암 억제에 관한 연구가 활발하게 전개되고 있지만, 암세포의 대사과정을 조절하는 기전은 알려지지 않고 있는데요. 권기량 교수팀은 체내 산화환원반응에 쓰이는 조효소인 NAD의 활성을 높여 암세포를 제거하는 기전을 밝혀냈습니다.

▲SIRT2에 의한 히프원 분해 기전 모식도. (아래) SIRT2의 활성이 낮아지면 HIF-1α가 아세틸화(Ac)되면서 프롤린 수산화가 되지 못하고 결과적으로 표적 유전자(Target Genes)의 발현이 증가된다. (위) 반면 SIRT2의 활성이 높으면 HIF-1α가 탈아세틸화 되어 프롤린 수산화가 되면서 프로테아좀에 의한 분해가 이뤄진다. 충남대 제공

NAD의 활성을 높여 암세포에서 저하된 단백질 SIRT2의 활성을 회복시키면 HIF-1이 탈아세틸화를 통해 종양단백질인 HIF-1을 분해한다는 사실을 확인했는데요. HIF-1은 저산소증 유도인자로, 산소 농도가 낮은 환경에서 암세포가 살아가는데 필요한 유전자의 발현을 조절합니다. 즉, 노화방지 효소 SIRT2가 활성화되면 암세포의 성장과 에너지 대사를 돕는 단백질인 HIF-1이 분해되면서 암 증식이 억제되는 것입니다.

때문에 꾸준한 소식과 운동으로 세포 내 NAD 농도를 증가시켜 노화방지 효소를 활성화시키면 암이나 당뇨, 대사성질환 등 노화와 관련된 질환을 예방할 수 있다는 기존 연구를 뒷받침하는 것입니다.

또 권기량 교수팀은 이 같은 노화와 암과의 상호관계를 토대로 세포 내 NAD를 직접 증가시키는 방식의 항암후보물질인 ‘MB12662’를 발굴해 향후 신약 개발에 전기를 마련했습니다.

연구팀이 이 물질을 실험한 결과 생쥐모델에서 자궁경부암 세포 증식을 억제한 것으로 나타났는데요. 특히 NAD를 조절하는 화합물질의 경우 암세포에서 특이적으로 나타나는 에너지 대사과정을 억제할 수 있어 부작용도 줄일 수 있을 것으로 관측되고 있습니다.

▲NAD+/NADH 비율 증가를 통한 HIF-1α 단백질 감소

(A) 산화환원효소 NQO1을 매개로 NADH를 NAD+로 전환시키는 MB12662의 작용 모식도

(B) 세포 내에서의 NAD+/NADH 비율 측정값

(C) MB12662에 의한 HIF-1α 단백질량 감소 효과

(D) SIRT2 발현 억제시 MB12662에 의한 HIF-1α 감소효과 상쇄

[한국생명공학연구원]제주도 곶자왈에서 새로운 미생물 발견

한국생명공학연구원 미생물자원센터 이정숙 박사팀이 제주도 곶자왈에서 새로운 속(Genus)의 미생물을 발견했습니다.

▲이정숙 박사팀이 제주도 곶자왈에서 발견한 새로운 미생물 '베리박터 곶자왈엔시스'. 한국생명공학연구원 제공

연구팀이 발견한 미생물의 학명은 독특한 형태학적 특성과 곶자왈에서 발견된 점 등을 고려해 '베리박터 곶자왈엔시스(Variibacter gotjawalensis)'라고 명명했습니다. '형태가 변하는 막대모양'이라는 뜻을 지닌 '베리박터'라는 단어를 속명으로, 곶자왈이란 제주 고유어를 적용한 것입니다.

제주도 곶자왈은 숲을 뜻하는 '곶'과 수풀이 우거진 곳을 뜻하는 '자왈'로 구성된 제주 고유어인데요. 제주도가 형성되는 과정에서 화산활동이 만들어 낸 암괴 위에 다양한 식생환경을 이뤄졌습니다. 곶자왈은 지하수가 풍부하고 보온 보습효과가 뛰어나 열대 북방한계 식물과 한대 남방한계 식물이 공존하는 세계적으로 독특한 숲을 형성하고 있습니다.

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