암 억제 유전자 기능 방해하는 효소 밝혀내

[박계현기자] 국내 연구진이 암을 억제하는 유전자(p53)의 기능을 효소로 조절할 수 있는 원리를 발견했다.

성균관대 한정환 교수가 주도하고, 이재철 박사와 하신원 학생이 참여한 연구팀은 메칠화 효소인 핌트(PIMT. Protein L-isoaspartyl methyltransferase)가 강력한 암 억제 기능을 지닌 p53을 감소시켜, 궁극적으로 암 발생을 촉진한다는 새로운 원리를 규명했다.

p53 유전자는 세포의 이상 증식을 억제하고 암세포를 감소시키는 유전자로 항암(암 억제) 유전자라고 불린다.

핌트는 단백질의 메칠화 효소로 현재까지 그 기능은 많이 알려지지 않았다. 메칠화란 단백질의 전사 후 변형(post-translational modification)의 일종으로 특정 단백질의 특정 아미노산 잔기에 메칠기(CH3-)가 결합하는 현상을 말한다.

현재까지 가장 강력한 암 억제 유전자로 알려진 p53을 타깃으로 많은 연구자들이 암 치료제를 개발하고자 노력했지만, 임상실험에서 기대와는 달리 효과가 거의 없었고, 부작용이 나타났다.

연구팀은 "이는 기존 연구에서 p53을 조절하는 원리를 정확히 이해하지 못했기 때문"이라며 "암 치료제 개발에서 p53을 조절하는 원리를 밝히는 것은 매우 중요하다"고 설명했다.

한 교수팀은 단백질에 작용하는 핌트 효소의 효과가 높게 나타날수록 여러 종류의 악성 암세포에서 p53이 감소된다는 것을 실험을 통해 확인했다. 핌트는 p53의 메칠화를 통하여 p53의 기능을 억제하며, 이를 통해 암을 유발시킨다.

특히 연구팀은 핌트가 지나치게 발현된 암환자의 생존률이 그렇지 않은 환자에 비해 약 20% 낮다는 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 핌트가 p53의 기능을 억제해 결국 암을 촉진한다는 이번 연구결과가 인간의 암세포에만 특이적으로 적용되는 원리라는 것도 확인했다.

한정환 교수는 "이번 연구는 노화된 단백질을 회복시키는 효소로만 알려져 있던 핌트가 p53 암 억제 유전자의 기능을 직접 억제해 암을 유발하거나 촉진한다는 사실을 규명한 것"이라며 "암 진단의 단서를 제공하고 암 치료제 개발에 새로운 가능성을 열었다"고 말했다.

이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 선도연구센터(MRC)지원사업의 지원을 받았으며, 네이처의 자매지인 네이처 커뮤니케이션즈 6월 27일자에 실렸다.