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보도자료

(연구성과) 달콤함 뒤의 그림자, 과당에 의한 암전이 경로 규명
작성자 김지애
등록일 2020.11.16
조회수 1,277

달콤함 뒤의 그림자, 과당에 의한 암전이 경로 규명

과당 – KHK-A – 유전자 조절로 이어지는 새로운 경로를 밝히다

 

과당을 많이 섭취한 생쥐에서 두드러지는 유방암 전이의 분자적 기전이 밝혀졌다.

○ 그간 과당의 과다한 섭취가 대사질환 이외 유방암, 대장암, 폐암 등 여러 암의 발병과 진행에 관련이 있다는 역학적 연구결과는 보고된 바 있지만, 그 구체적인 기전이 밝혀지지 않아 과다한 과당 섭취가 암을 직접적으로 악화시킬수 있다는 결론을 내릴 수 없었다.

※ 과당 : 자연적으로 과일, 꿀 등에 존재하며, 단맛을 내는 감미료로 사용된다. 인스턴트 식품 소비가 증가하면서 과당의 섭취도 증가하고 있으며, 비만, 지방간, 당뇨병 등 여러 대사질환을 유발하는 원인이 된다. 설탕 역시 체내에서 과당으로 분해된다.

 

한국연구재단(이사장 노정혜)은 박종완 교수 연구팀(서울대학교 의과대학) 유방암 세포와 유방암 이식 생쥐모델을 이용해 과당에 의해 억제된 유전자의 발현이 암전이를 촉발함을 알아냈다고 밝혔다.

 

□ 연구팀은 과당을 대사시키는 효소(KHK-C)와 구조적으로 상당히 유사하지만 과당을 대사시키지 않는 과당인산화효소(KHK-A)의 진짜 표적이 무엇인지 알아내고자 하였다.

○ 간 같은 대사기관을 제외한 대부분의 조직에서 이 효소가 생성되는 만큼 중요한 역할이 있을 것으로 기대한 것이다.

□ 생쥐에게 과당을 섭취한 경우라도 이 효소가 지속적으로 생성되는 암 세포가 이식된 생쥐에서는 다른 기관으로의 전이가 왕성하게 일어났다.

○ 이를 토대로 다양한 분자생물학 기법을 이용해 이 효소가 과당이 아닌 핵 속 단백질 YWHAH을 번역 후 변형(단백질을 구성하는 아미노산 가운데 25번 아미노산 세린 잔기를 인산화)시키는 것을 알아냈다.

 

□ 핵 속 단백질이 변형된 결과 여러 단계를 거쳐 최종적으로 암 억제 유전자인 세포표면접착단백질(E-cadherin)의 발현이 억제되면서 암세포의 이탈을 촉발하는 것을 밝혀냈다.

○ 암세포는 왕성하게 증식하던 일부 암세포가 기존에 존재하던 암 조직을 이탈, 혈관으로 진입하면서 다른 조직으로 전이되는 데 이 과정은 세포와 세포를 이어주는 접착단백질이 감소하면서 시작된다.

 

□ 실제 이 효소에 의해 번역 후 변형이 일어나지 않는 돌연변이 단백질(YWHAH)가진 생쥐모델에서는 과당의 과도한 섭취에도 불구하고 암전이가 일어나지 않았다.

 

□ 그렇다면 실제로 암환자가 어느 정도까지 과당을 섭취하는 것이 안전할까? 과당에 의한 암전이 경로를 밝힌 이번 연구성과는 생쥐모델을 이용해 15% 가량의 과당 혼합물을 이용해 이뤄진 것으로

○ 연구팀은 실제 암환자가 영양보충을 위해 과당이 함유된 식단을 이용하는 경우 어느 정도의 과당 섭취가 적당한지 알기 위해서는 생쥐모델이 아닌 사람에서의 임상연구가 필요하다고 설명했다.

 

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업 및 기초연구실사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)10월 28일 게재되었다.

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