세포 속 폐기물 처리과정 '오토파지' 조절신호 규명

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 세포 안에 쌓인 불필요한 단백질과 망가진 소기관을 세포 스스로 분해하는 폐기물 처리 과정인 '오토파지'(Autophagy·자가포식)의 작동 메커니즘이 밝혀졌다.

오토파지는 감염과 노화는 물론 암, 퇴행성 뇌질환 발병 등과 관련 있다고 알려졌지만, 정확히 이 과정이 어떻게 조절되는지는 찾지 못하고 있었다.

미래창조과학부는 백성희 서울대 교수팀이 오토파지를 조절하는 메커니즘을 세계최초로 규명해 그 결과를 국제학술지 '네이처'(Nature) 15일자 온라인판에 발표했다고 16일 밝혔다.

이번 연구에서 연구진은 오토파지를 일으키는 스위치가 'CARM1' 효소라는 것을 밝혔다. 이 효소는 오토파지 과정에 관여하는 유전자의 발현(유전자를 바탕으로 단백질을 만드는 과정)을 증가시키는 역할을 한다.

만일 이 효소가 안정적인 상태를 유지하면 유전자가 발현돼 오토파지 현상이 일어나 세포 안의 폐기물이 처리된다. 하지만 CARM1 효소가 분해돼 버리는 경우에는 오토파지 현상이 일어나지 않는다.

연구진은 CARM1 효소의 양이 '영양상태'에 따라 달라진다는 사실도 추가로 확인했다. 영양소가 부족해 세포가 '굶주린 상태'라면 CARM1의 양이 증가하고, 그만큼 오토파지 현상도 활발히 일어난다. 세포는 오토파지로 세포 안에 불필요한 요소를 분해하고, 여기서 에너지를 얻는다. 반면 영양소가 풍부한 상태라면 'SKP2'라는 단백질이 CARM1을 분해해 오토파지가 일어나지 못하게 막는다.

한편 연구진은 CARM1 효소를 억제하는 물질도 찾았다. 현재 말라리아 치료제로 사용되고 있는 '엘라그산'(Ellagic acid)이라는 물질이다. 이 화학물질은 특히 베리(berry)류에서 많이 나온다.

백 교수는 "오토파지 기능이 제대로 작동하지 않을 경우 암, 퇴행성 뇌질환 등의 병이 발생할 수 있다"며 "이번 연구에서 발굴한 오토파지 조절 신호전달경로를 표적으로 하는 신개념 치료제 개발이 가능할 것으로 기대한다"고 연구의 의의를 밝혔다.

이번 연구는 미래부 기초연구사업(개인연구) 지원으로 수행됐다.

sun@yna.co.kr

제보는 카카오톡 okjebo <저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포, AI 학습 및 활용 금지> 2016/06/16 02:00 송고