유영준 지스트 교수팀, 새로운 항암치료법 제시

(광주=뉴스1) 김한식 기자 = 유영준 지스트 교수© News1

</figure>국내 연구진이 '유비퀴틴(Ubiquitin)'이라는 단백질의 세포내 공급을 감소시킴으로써 각종 암(癌)세포의 증식을 저해하고 세포 사멸을 유도하는 새로운 개념의 항암 치료법을 제시했다.

지스트(GIST·광주과학기술원) 생명과학부 유영준 교수(교신저자)와 오충섭(32) 박사과정생은 특정 유비퀴틴 유전자의 발현을 억제한 결과, 세포 내 유비퀴틴의 공급을 감소시켜 여러 종류의 암세포 성장을 억제하고 세포 사멸을 유도할 수 있다는 것을 배양세포를 이용한 실험 및 동물 실험으로 확인했다. 또 정상유방세포(MCF10A)와 유방암세포(MCF7)를 비교 분석해 이러한 효과가 암세포에게만 발생함을 증명했다.

아울러 유비퀴틴 공급의 감소가 항암효과를 나타낼 수 있는 가능한 메커니즘으로, 세포 증식을 촉진하고 세포사멸을 저해하는 NF-κB 활성의 억제, 암 억제 단백질인 p53의 증가, 단백질에 의한 독성증가 등을 관찰했다.

연구팀에 따르면 76개의 아미노산으로 구성된 조그마한 단백질인 유비퀴틴은 세포 내 수많은 단백질에 연결되면서 거의 모든 세포 내 기능에 관여하고 있다. 세포 기능이 제대로 작동하려면 필요한 양의 유비퀴틴이 적시에 원활하게 공급돼야 한다.<figure class="image mb-30 m-auto text-center border-radius-10">

오충섭 지스트 박사과정 ©News1

</figure>유 교수 연구팀은 이러한 유비퀴틴의 양이 암세포에서 증가해 있다는 실험적 결과들을 토대로 '암세포는 유비퀴틴에 대한 의존도가 높고 따라서 유비퀴틴의 공급을 줄인다면 암세포의 성장을 선택적으로 억제할 수 있을 것'이라는 가설을 세웠다. 이 가설을 통해 특정 유비퀴틴 유전자의 발현을 억제해 세포에 공급되는 유비퀴틴의 양을 감소시킴으로써 여러 암세포 및 동물 모델에서 항암효과를 증명했다.

유비퀴틴이 단백질에 연결되는 과정, 즉 유비퀴티네이션에서 유발되는 다양한 질병들이 지속적으로 보고됨에 따라 이를 위한신약개발 연구도 활발하게 진행되고 있다. 이 분야에서 최초로 미국식약청의 승인을 받은 항암제(상품명: Velcade)가 10억 달러 이상의 매출을 올리는 신약으로 성장하면서 신약 개발을 위한 연구는 더욱 활발해지고 있다.

이번 연구는 유비퀴틴의 생성 억제를 통한 유비퀴틴 자체의 양의 감소가 항암효과를 거둘 수 있다는 새로운 개념의 암 치료 방법을 최초로 제시한 연구결과로 평가된다.

한편 유 교수(교신저자)가 주도하고 오 박사과정생이 제1저자로 참여한 이번 연구는 지스트가 수행하는 시스템생물학 인프라구축사업과 개발사업의 지원으로 수행됐으며 네이처(Nature) 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 9월 온라인판에 게재됐다.

hskim@news1.kr