UNIST, 신장암 성장 억제 단백질 작동 원리 규명

생명과학과 윤혜진 교수팀, 한국연구재단·UNIST 지원받아 수행

산소 감지 단백질 'PHD3' 미토콘드리아에서 암세포 대사 억제

암세포 성장에 필요한 대사물질 공급 차단…표적 치료제 개발 기대

[울산=뉴시스] 산소 농도에 따라 달라지는 PHD3 단백질의 신장암 성장 억제 작용 (사진=UNIST 제공) [email protected] *재판매 및 DB 금지

[울산=뉴시스] 구미현 기자 = 산소가 부족한 환경에서도 잘 자라는 신장암 세포의 성장을 억제하는 단백질의 작동 원리가 밝혀졌다. 암세포가 성장에 필요한 에너지와 물질을 만드는 과정을 조절하는 방식으로 향후 신장암 표적 치료제 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 윤혜진 교수팀은 산소 감지 단백질인 'PHD3'가 세포 내 에너지 생산을 담당하는 미토콘드리아에서 암세포의 대사를 억제해 투명세포 신장암의 성장을 막는다는 사실을 규명했다고 3일 밝혔다.

신장암의 약 70%를 차지하는 투명세포 신장암은 산소가 부족한 환경에서도 잘 적응하는 특징이 있다. 암세포는 빠르게 증식하면서 주변 산소를 많이 소모하지만 일부 암세포는 에너지와 영양분을 얻는 방식을 바꿔 생존과 성장을 이어간다.

연구팀은 이 과정에서 PHD3가 암세포의 대사를 조절하는 역할을 한다는 사실을 확인했다.

PHD3는 미토콘드리아 안에 있는 'PC'라는 효소에 직접 결합해 그 기능을 억제한다. PC는 세포가 성장하는 데 필요한 대사물질을 보충하는 효소로 암세포의 증식을 돕는다. PHD3가 PC의 활동을 막으면 암세포가 성장에 필요한 물질을 충분히 확보하지 못하게 된다.

반대로 산소가 부족해지면 미토콘드리아 안으로 이동하는 PHD3가 줄어든다. 이에 따라 PC를 억제하는 기능도 약해지면서 암세포가 성장하기 쉬운 환경이 만들어진다.

실제 실험에서도 PHD3의 양을 줄인 신장암 세포는 PC의 활성이 높아지고 성장에 필요한 대사물질과 미토콘드리아의 에너지 생산 활동이 증가했다. 암세포의 증식과 이동 능력도 함께 커졌다.

[울산=뉴시스] 사진 윤혜진 교수, 임소연 연구원, 이창준 연구원 [email protected] *재판매 및 DB 금지

연구팀은 PHD3가 PC의 기능을 억제하는 구체적인 방식도 밝혀냈다. PHD3가 PC에 직접 결합한 뒤 특정 부위에 수산기를 붙여 효소의 활성을 떨어뜨린다는 것이다. PC의 양을 줄이는 것이 아니라 화학적 변화를 일으켜 기능을 억제하는 방식이다.

윤혜진 교수는 "주로 세포질에서 작용하는 것으로 알려졌던 PHD3가 미토콘드리아 내부로도 들어가 암세포의 대사를 직접 억제한다는 사실을 확인했다"며 "암 억제 단백질은 양뿐 아니라 세포 내 위치도 중요하다는 의미로 PHD3와 PC의 조절 관계를 활용한 신장암 치료 전략 연구에 기초자료가 될 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 'Experimental & Molecular Medicine'에 지난 9월 2일 온라인 게재됐다.

연구는 한국연구재단과 UNIST 등의 지원을 받아 수행됐다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]