사진 왼쪽부터 세종대 엄수종 교수, 이상왕 박사. © News1


국내 연구진이 비타민A에 의한 줄기세포의 분화과정을 밝혀냈다.12일 미래창조과학부와 한국연구재단에 따르면 세종대 생명공학과 엄수종 교수와 이상왕 박사(제1저자) 연구팀은 비타민 A의 대사물질인 레티노익산에 의한 줄기세포의 분화기전을 규명했다.

이번 연구결과는 향후 줄기세포 분화연구에 기여할 것으로 기대된다.

연구진에 따르면 특정기능을 가진 세포인 줄기세포는 한번 분화되면 다시 원상태로 되돌릴 수 없어 분화신호에 대한 세포의 정교한 대응기작이 필요하다.

특히 세포분화과정에서 유비퀴틴이 DNA가 감겨있는 골격인 히스톤 단백질에 결합하면서 DNA를 느슨하게 풀어줘 해당 부위의 유전자 발현이 촉진되는 것은 알려져 있지만, 그 구체적인 기작은 알려지지 않았다. 연구팀은 줄기세포에서 히스톤 단백질에 붙어있는 유비퀴틴을 떼어내는데 관여하는 두 가지 단백질(BAP1 및 ASXL1)이 레티노익산 수용체와 복합체를 이루면서 완벽한 분화를 위한 검문점(checkpoint) 역할을 하는 것을 알아냈다.

줄기세포에서는 유비퀴틴을 계속 떼어냄에 따라 염색질 구조가 단단하게 유지되면서 결과적으로 분화관련 유전자의 발현이 억제된다는 설명이다.

줄기세포를 신경세포로 분화시키는데 쓰이는 레티노익산의 작용기작이 자세히 알려진 건 이번이 처음이다.

엄 교수는“레티노익산에 의한 분화과정에서 ASXL1/BAP1이 분화 검문점으로 작용함을 알아낸 것으로, 향후 레티노익산에 의한 줄기세포의 분화와 후성유전학의 연관성에 대한 학문적 토대를 마련했다고 할 수 있다”고 밝혔다.

이번 연구는 미래부와 연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업(도약)과 선도연구센터지원사업등의 지원으로 수행됐고, 연구결과는 셀 자매지 ‘몰레큘라 셀(Molecular Cell)’ 7월 11일자 온라인판에 게재됐다.

▲레티노익산(retinoic acid)
음식 등에 있는 비타민A가 체내에서 대사돼 만들어지는 물질로 세포의 분화 조절이나 장기 발달에 관여하는 등 생리활성을 갖는다.
▲유비퀴틴
76개의 아미노산으로 구성된 단백질. 다른 단백질에 결합해 표적단백질의 분해를 유도하거나 히스톤의 경우에는 해당 부위 염색질의 구조변화를 야기한다.
▲레티노익산 수용체
레티노익산과 결합해 특정 유전자의 전사조절부위 DNA에 특이적으로 결합, 그 유전자의 전사를 활성화시키거나 억제하는 전사조절인자.


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