기초연 정현석박사팀, 세포이동 및 성장의 새로운 조절체계 규명

   
정현석 박사
한국기초과학지원연구원(이하 기초연)은 신경 및 암세포이동을 유도하는 성장원추의 사상위족형성에 관여하는 운동단백질의 조절기전을 분자수준에서 세계 최초로 규명함으로써, 세포의 이동 및 성장에 대한 새로운 조절체계를 밝히는 핵심적 단서를 확보하게 됐다고 14일 밝혔다.

이번 연구는 기초연 정현석(36) 박사팀과 메사스추세츠 주립대 의과대학 미쯔오 이케베 교수팀간의 국제공동연구로 수행됐으며, 이 연구결과는 네이처 구조분자생물학지(Nature Structural and Molecular Biology) 6월 13일자 온라인판에 발표됐다.

이번 국제공동연구는 기초연 미래융합연구사업의 일환으로 추진되었으며, 미쯔오 교수팀은 지난해 8월 기초연 방문연구원 지원제도를 활용하여 기초연에 머물면서 정 박사팀과 공동연구를 수행했다.

사상위족은 대부분의 세포체에서 볼 수 있는 실모양의 가늘고 투명한 위족(僞足)이다. 이들의 형성은 신경 및 암세포의 이동에 관여할 뿐만 아니라, 상처의 치료와 같은 생리적 회복과정, 혈관성장, 세포간의 신호전달체계에 중요한 역할을 한다. 최근 사상위족의 형성을 조절하는 주요 운동단백질들의 연구가 많이 이뤄지고 있지만, 이들에 대한 분자수준의 조절기전 규명연구는 초기 단계이며, 활성‧억제기작 기반 질병치료시스템 개발은 전무한 상태이다.

이번 연구는 운동단백질의 비활성을 결정하는 단백질 내 결합체간 상호관계를 기존의 분자생물학적 기법과 전자현미경의 단입자 분석 등을 활용한 융합분석기술을 통해 분자수준에서 세계 최초로 규명했다는데 큰 의의가 있다. 이러한 결과를 통해 세포의 이동 및 성장에 대한 새로운 조절체계 규명에 중요한 실마리를 제공할 수 있기 때문이다.

이번 연구를 통해 앞으로 세포의 이동 및 성장방향을 결정하는 사상위족의 전반적인 조절기작을 전자현미경을 활용한 시각적 분석기법과 융합분석기법으로 밝혀낼 수 있을 것으로 기대되고 있으며, 새로운 시각에서의 세포의 성장과 증식에 대한 이해 그리고 암세포 증식저해물질 개발에 필요한 기초자료를 제공함으로써 의학분야에도 크게 기여할 수 있을 것으로 평가받고 있다.

기초연 정현석 박사는 “기능성 단백질의 생체내 역동적 구조 변화가 세포의 기능적 변화에 밀접한 관련이 있다는 사실을 시각적 분자 구조를 통해 입증한 사례”라며 “앞으로 추가 연구를 통해 암세포의 성장억제와 운동단백질의 조절기작간의 연관성을 밝히는 고분해능 융합이미징 연구를 계속할 것”이라고 밝혔다.

기초연 박준택 원장은 이번 연구 성과에 대하여 “기초연의 연구장비를 활용한 분자수준의 구조정보 분석기술은 다양한 연구에 활용 가능한 첨단 분석기술로서 생명과학 및 의약분야에 많은 공헌을 할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
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