종양억제 단백질 조절하는 새로운 효소 발견

국내 연구팀 규명, 항암 치료 새로운 전환전 마련될 듯

▲HAUSP-p53-Mdm2-Nucleolin 단백질 복합체.[사진제공=한국연구재단]

[아시아경제 정종오 기자] 종양억제 단백질을 조절하는 새로운 효소가 발견됐다. 항암 치료의 전환점이 마련될 것으로 기대된다.

국내 연구팀이 자외선, 적외선 등으로 DNA가 손상됐을 때 단백질분해를 억제·유도 함으로써 암세포가 사멸에 이르는 과정에 관여하는 단백질(뉴클레오린, Nucleolin)을 새롭게 밝혀냈다.

효과적 항암치료를 위해 DNA 손상과 세포사멸이 있을 때 세포 내에서 일어나는 단백질 분해 조절 과정을 밝혀내는 것은 매우 중요하다. 기존의 연구결과를 보면 정상세포에서는 종양 발생을 억제하는 단백질인 p53이 적은 양으로 유지되는데 자외선 또는 적외선, 여러 약품들로 인해 DNA 손상이 일어나면 p53의 양이 증가하게 돼 종양을 사멸시키는 것으로 확인됐다. DNA 손상이 일어날 때 p53과 세포사멸과 인과관계는 자세히 밝혀지지 않았다. p53은 종양억제 단백질로 비정상적인 세포성장을 차단하며 세포가 손상됐을 때 암세포 발생을 억제한다.

p53에 영향을 주는 것으로 알려진 HAUSP는 DNA 손상 시에도 p53의 분해 조절에 관여할 것으로 연구팀은 예상했다. 연구팀은 HAUSP에 주목해 이 효소가 활성화되면 영향을 받는 단백질을 찾기 위해 프로테오믹스 분석 방법을 적용한 결과 뉴클레오린(Nucleolin) 단백질을 찾아냈다. 프로테오믹스 분석 방법은 단백질을 대량으로 분석하는 기술을 총칭하는 것으로 단백질 구조 변형과 기능 이상을 확인해 질병이 어떻게 발생하는지 추적하는 분석 기술을 말한다.

뉴클레오린은 DNA 합성을 통해 단백질의 발현을 조절하는 역할을 하며 DNA 손상이 일어난 세포 내에서는 뉴클레오린(Nucleolin)의 영향으로 세포사멸이 일어난다. DNA 손상 시에는 p53의 존재 하에 HAUSP가 뉴클레오린(Nucleolin)과 결합해 암세포 증식 억제와 사멸을 유도하게 되는 것이다. 결국 단백질이 분해되지 않도록 지켜주는 HAUSP가 p53을 보호함으로써 p53은 지속적으로 HAUSP-Nucleolin 단백질의 연결고리 역할을 함으로써 종양을 효과적으로 사멸시킨다는 결론에 이르렀다.

백광현 교수(차의과학대), 임기환 연구원(차의과학대 박사과정)이 이번 연구를 주도했다. 사이언티픽 리포트 (Scientific Reports) 8월 4일자 온라인판(논문명: HAUSP-nucleolin interaction is regulated by p53-Mdm2 complex in response to DNA damage response)에 실렸다.

백광현 교수는 "이번 연구는 그동안 밝혀내지 못했던 DNA 손상이 일어났을 때 각각의 단백질이 유기적으로 작동하는 과정을 규명한 것"이라며 "단백질과 효소 복합체(p53-HAUSP)의 역할과 이를 연결하는 뉴클레오린의 존재를 새롭게 알아낸 연구결과"라고 설명했다.