생명연, 베타-카테닌 단백질에 의한 새로운 세포분열 기전 규명

(대전=뉴스1) 심영석 기자 = 국내 연구진이 인체 내 단백질인 베타-카테닌(β-catenin)에 의해 유도되는 새로운 세포분열 기전을 발견했다.

향후 세포분열 이상으로 초래되는 암 발생과 암세포 증식 억제를 유도하는 항암제 개발에 기여할 것으로 기대된다.

26일 한국생명공학연구원 항암물질연구센터 이경호 박사팀에 따르면 세포분열은 체세포분열과 감수분열로 나눌 수 있다.

체세포분열은 핵분열과 세포질분열의 과정이 순차적으로 발생하는데, 동물세포의 세포질분열은 세포 적도판의 표면이 안으로 잘록하게 들어가는 현상(세포질 만입)이 나타난 이후 두개의 딸세포로 나뉘게 된다.

이처럼 세포분열은 생물체 생존의 기본적인 특성이나 특정 인자로 인해 비정상적으로 빠르게 계속 증식하게 되면 암세포로 변하게 돼 세포분열 기전은 항암치료제 개발에 중요한 단초가 된다.

이에 연구팀은 윈트신호전달의 주요 인자 중 하나인 베타-카테닌 단백질이 세포분열의 마지막 과정인 세포질분열을 조절하는 핵심 인자임을 발견했다.

특히, 세포질분열에서 두개의 세포로 나뉘는 과정에 관한 연구는 그간 잘 알려지지 않았었다.

연구팀은 실험을 통해 베타-카테닌을 구성하는 아미노산의 하나인 60번 세린이 특정 인산화효소(폴로유사인산화효소-1, polo-like kinase 1, 이하 Plk1)에 의해 인산화됐을 때 세포질 만입을 유발해 세포분열의 마지막 과정인 세포질분열을 조절함을 밝혀냈다.

실제, 연구팀은 이 기전을 여러 암세포에서 적용한 결과, 베타-카테닌 60번 세린의 인산화를 막는 경우 암세포의 증식이 큰 폭으로 감소함을 확인했다.

이러한 사실은 베타-카테닌의 인산화 조절을 통해 세포분열 조절이 가능할 뿐만 아니라 암세포의 증식을 억제할 수 있는 항암제 개발의 중요한 타깃이 될 수 있음을 시사한다.

연구책임자인 이경호 박사는 “이번 연구결과는 효율적인 항암제 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구성과는 생물학 분야의 세계적 저널인 ‘EMBO Reports’ 9월29일자 온라인판에 게재됐다.

km5030@news1.kr