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그림 설명) 붉은색 화살표= 미토콘드리아 유전자 돌연변이가 있는 융합세포에서는 활성산소가 증가, RXRα의 양이 50-75%까지 감소했다. 이에 따라 RXRα와 PGC1α와의 상호작용이 감소하여 미토콘드리아의 단백질 발현이 줄고 미토콘드리아 기능이 45-65%까지 감소했다.
파란색 화살표= 이 세포에 RXRα 활성물질을 처리한 결과 RXRα와 또 다른 전사인자인 PGC1α와의 상호작용이 증가하면서 미토콘드리아의 단백질 발현이 늘어났고 미토콘드리아 기능이 약 40%정도 회복됐다 |
미토콘드리아 유전자 3243 돌연변이가 우리 몸의 에너지를 만드는 미토콘드리아의 기능을 감소시키는 기전에 세포내 RXRα 경로가 관여함을 밝히고
RXRα 활성물질 처리로 미토콘드리아의 기능을 회복시킬 수 있음을 처음으로 밝혀내.
미토콘드리아 유전자돌연변이로 미토콘드리아의 기능 이상이 발생하는 핵심 신호전달경로를 처음으로 국내 대학 연구진이 규명해냈다.
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박경수 교수
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황대희 교수
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이봉희 교수
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변경희 교수
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서울대병원 내과 박경수 교수 연구팀은 포항공대 황대희 교수, 가천의대 이봉희/ 변경희 교수팀과 공동으로 미토콘드리아가 유전자 3243 돌연변이에 의해 기능 이상이 생기는 기전에 세포내 전사인자 RXRα(retinoid X receptor alpha)가 관여하는 사실을 찾아냈다.
이로써 연구진은 RXRα 활성물질 처리로 미토콘드리아 기능이 회복된다는 기전을 규명해냈다.
미토콘드리아는 세포 내에 존재하는 소기관으로 자체 DNA를 가지고 있으며 발전소로서 우리 몸에 필요한 에너지생산에 중요한 역할을 한다.
연구진에 따르면 미토콘드리아 기능 이상은 당뇨병이나 대사증후군, 알츠하이머병, 파킨슨 병 등 퇴행성 질환 발생과 연관이 높은 것으로 알려져 있다.
미토콘드리아 유전자 3243 돌연변이는 미토콘드리아 DNA의 3243부위의 염기서열이 A에서 G로 돌연변이 되는 것이다.
이 돌연변이는 국내 당뇨병 환자의 약 1%를 차지하는 가장 흔한 유전적 이상이다.
그러나 지금까지 이 변이로 당뇨병이 발병하는 자세한 기전은 물론 치료법조차 명확히 밝혀지지 않았다는 게 연구진의 설명이다.
이에 연구팀은 미토콘드리아 유전자 돌연변이가 있는 환자의 미토콘드리아 DNA와 없는 세포를 융합시켜 세포를 만든 후, 이 융합세포의 유전자와 단백질 발현을 분석했다.
이 결과 미토콘드리아 단백질 발현과 기능이 현저하게 감소했다.(그림 참조)
연구팀은 RXRα가 이러한 현상을 초래한 핵심적인 전사인자인 것을 밝혔다.
미토콘드리아 유전자 3243 돌연변이가 있는 융합세포에선 세포 내 활성산소가 증가, RXRα의 양이 50-75%까지 감소함에 따라 미토콘드리아의 단백질 발현과 미토콘드리아 기능이 45-65%까지 줄었다.
연구팀은 여기에서 RXRα 활성물질을 처리한 결과 RXRα와, 또 다른 전사인자 PGC1α(peroxisome proliferator activated receptor gamma coactivator1)와 상호작용이 증가하면서 미토콘드리아 기능이 약 40%정도 회복되는 사실을 확인했다.
박경수 교수는 “이 연구는 미토콘드리아 유전자 돌연변이로 미토콘드리아 기능에 이상이 생긴 경우 RXRα가 중요한 치료표적이 된다는 가능성을 처음으로 제시한 점에 큰 의의가 있다” 며 “향후 심화 연구를 통해 미토콘드리아 기능 이상으로 발병되는 퇴행성 질환을 치료할 수 있는 길이 열리길 기대한다” 고 말했다.
이 연구결과는 국제 저명 전문 학술지 Science Signaling 온라인판 2월 26일에 표지논문으로 실렸다.
논문= 이상생긴 미토콘드리아 기능회복에 RXRα 활성물질 관여
A Systems Approach for Decoding MitochondrialRetrograde Signaling Pathways
http://www.bktimes.net/data/board_notice/1362455794-19.pdf
이 뉴스클리핑은 BKT뉴스{www.bktimes.net}에서 발췌된 내용입니다.
