국내 연구진이 ‘방사선에 의해 손상된 DNA’ 복구를 저해하는 종양단백질을 규명해 학계의 관심이 집중되고 있다.
CHA 의과학대학교(총장 박명재) 줄기세포연구소 차혁진 교수팀(줄기세포 신호전달체 연구실)은 방사선에 의한 DNA 손상 신호를 조절해 항상성을 유지하는 탈인산화 효소의 기전을 규명했다고 31일 밝혔다.
기존에 학계에서는 방사선에 의해 세포가 손상됐을 경우 히스톤단백질의 인산화가 이루어져 세포의 DNA 손상을 인지하고, 복구 신호 기전이 활성화된다는 점에 대해서는 밝혀졌었다.
하지만 손상된 DNA가 복구됐을 경우 DNA 손상 신호를 낮추게 되는 과정에 종양성 유전자인 ‘Wip1 탈인산화효소’가 직접적으로 작용하기 때문임을 규명한 것은 이번이 처음이다.
방사선에 의해 세포(DNA)가 손상되면 히스톤단백질(H2AX)의 인산화가 이루어져 세포의 DNA 손상을 인지하고, 복구 신호 기전이 활성화된다.
차혁진 교수팀은 손상된 DNA가 복구됐을 경우 히스톤단백질의 탈인산화를 통해 DNA 손상 신호를 낮추게 되는데, 이 과정에 Wip1이라는 탈인산화효소가 직접 담당하는 것임을 규명했다.
즉 종양성 유전자인 Wip1 발현이 증가하면, DNA 손상 후 히스톤 단백질의 조기 탈인산화로 인해 DNA 손상을 인지하는 신호기전이 불활성화되고, 이로 인해 DNA 손상 복구 기전의 저해는 방사선에 의한 DNA 손상 복구를 늦춰 종양형성 억제에 필수적인 유전체의 안정성 유지에 영향을 줌으로써 종영향성 가능성이 증대될 수 있음을 증명했다. (모식도 참고)
이번 연구성과는 종양형성 과정의 새로운 분자적 기전을 규명함으로써, 유전체 안전성 유지를 증가시키는 새로운 형태의 항암치료제 개발 가능성을 제시했다는 평가를 받고 있다.
현재 차혁진 교수팀은 미국항공우주국(NASA)의 지원을 받는 조지타운대학교와 ‘우주방사선에 의한 종양형성 및 줄기세포 영향 연구’를 진행 중이다.
이번 연구는 ‘원자력 기반 확충 사업’ 지원을 받아 미국 조지타운대학교 알버트 포네이스 박사와 공동연구를 통해 진행됐으며, 암연구의 세계적 잡지인 ‘Cancer Research’ 온라인판 5월 11일자(IF 7.514)에 게재됐다.
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