국내 연구진, 줄기세포 성장조절 단백질의 작동원리 규명

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구진이 줄기세포 성장을 조절하는 배아줄기세포전사인자(LIN28A)의 핵 안에서 작동원리를 규명했다.

미래창조과학부는 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 이대엽 교수와 한용만 교수 연구팀이 이러한 연구성과를 줄기세포 분야 국제 학술지인 ‘셀 스템 셀’(Cell Stem Cell) 4일자(현지시간)에 게재했다고 7일 밝혔다.

메틸화된 배아줄기세포전사인자(LIN28A)가 성장조절 리보핵산(let-7 마이크로 RNA) 성숙과정을 저해하는 기전에 대한 모식도. 미래창조과학부 제공

배아줄기세포전사인자(LIN28)는 줄기세포의 전분화능과 유도만능줄기세포(iPS cell) 생산 등에 쓰이는 단밸질로 여러 암세포의 조절과정에도 관여한다. LIN28은 세포의 성장조절을 맡는 ‘렛세븐(let-7) 마이크로리보핵산’(miRNA)을 조절해 이러한 역할을 하는 것으로 알려졌지만 구체적인 조절 기전은 많이 연구되지 않았다.

한국과학기술원 생명과학과 이대엽 교수와 한용만 교수(왼쪽부터)

연구팀은 이번 연구에서 배아줄기세포전사인자(LIN28A)가 히스톤 모노메틸화 효소(SET7/9)에 의해 메틸화돼 성장조절 RNA의 생성을 방해해 줄기세포 분화를 억제한다는 기전을 제시했다.

이는 LIN28A가 세포질에서 ‘텃효소(TUTase) 의존적’으로 성장조절 RNA 성숙을 저해한다는 기존의 기전 외에 핵 내 메틸화에 의해 ‘텃효소 비의존적’으로 성장조절 RNA에 관여한다는 분자적 기전을 새로 규명한 것이다.

텃효소 의존적 기전은 세포질에서 텃효소(miRNA의 3’ 말단 유리딘 전이효소)가 배아줄기세포전사인자에 의해 성장조절 RNA의 3’말단에 올리고유리딘을 붙여 miRNA 분해를 유도하는 것이다.

배아줄기세포전사인자는 줄기세포는 물론 유도만능줄기세포, 암세포 등과 관련이 있어 임상적으로 줄기세포 치료와 항암물질의 개발·스크리닝 과정에 폭넓게 활용이 가능하다.

이 교수는 “이번 연구결과가 앞으로 줄기세포를 통한 불치병 및 난치병 치료와 항암물질 개발의 새로운 표적이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 미래부 지원을 받았다. 연구에는 제 1저자로 KAIST 김승균 박사후 연구원과 이호석 박사과정생이, 교신저자로 이 교수와 한 교수가 참여했다.