세포 생존과 사멸의 상반된 운명을 결정하는 신호인자 첫 규명
사멸세포 탐식 연구의 새로운 패러다임 제시
□ 국내 연구진이 세포의 생존과 사멸이라는 상반된 운명을 결정하는 핵심 신호전달체를 규명하였다.
□ 한국연구재단(이사장 이광복)은 가천대학교(이길여 암당뇨연구원) 오병철, 김옥희 교수팀의 연구를 통해 세포의 생존과 사멸이라는 상반된 운명을 결정하는 핵심인자로써 포스포이노시톨 포스페이트(PIP)*의 새로운 기능을 발견하고, PIP를 활용한 탐식세포** 특이적 약물전달체 개발의 핵심 작용 기전을 규명했다고 밝혔다.
* 포스포이노시톨 포스페이트 (phosphatidylinositol phosphates, PIP): 인지질의 한 종류로서 PI(3)P, PI(4)P, PI(5)P, PI(3,4)P2,PI(3,5)P2,PI(4,5)P2,PI(3,4,5)P3와 같은 7종의 PIPs가 세포막, 소포체, 미토콘드리아와 신경섬유를 둘러싸는 수초 등과 같은 생체막의 주된 성분으로, 뇌와 간에 많이 함유되어 신경전달이나 효소계의 조절 작용에 중요한 역할을 한다.
** 탐식세포 (Phagocytes): 세포조직이나 이물질, 미생물, 사멸세포, 유해한 외부 물질을 섭식하거나 독소를 분비하여 파괴할 수 있는 세포로, 대식세포와 호중구 등이 있다. 인간 면역에서 탐식세포가 장애를 일으키면 빈번한 감염과 염증을 유발하고 만성질환의 원인으로 작용한다.
□ 사멸 세포는 세포표면에 ‘eat-me’ 신호를 표시하여 대식세포, 호중구 등과 같은 탐식세포에 의해 인식 및 제거되는데, 조직에서 사멸 세포의 신속한 제거는 세포 내 잠재적인 염증반응과 항원 및 DNA에 대한 자가면역반응을 억제하는 것으로 알려져 있다.
□ 현재까지는 세포 내 수 많은 인지질* 중 포스파티딜세린(phosphatidylserine, PS)만이 사멸 세포의 표면으로 노출되어 대식세포의 ‘eat-me’신호로 작용하는 것으로 알려져 있었으나,
* 인지질 : 당지질, 콜레스테롤, 단백질과 함께 생체막의 주요 성분으로 인을 포함하는 지질의 일종이다.
□ 본 연구를 통해 세포 내 다양한 신호전달에 중요한 인지질로 알려진 포스파티딜이노시톨 포스페이트(PI(3,4,5)P3)가 세포사멸시 세포 밖으로 노출되면서 ‘eat-me’신호로 작용한다는 것을 밝혔다.
ㅇ 즉, 세포막 안에서의 PI(3,4,5)P3는 세포의 성장을 촉진하는 신호전달기능을 하는 반면, 세포막 밖으로 노출된 PI(3,4,5)P3는 세포의 사멸을 표시하는 ‘eat-me’ 신호로 작용할 수 있다는 것을 규명한 것이다.
□ 오병철 교수는 “세포의 생존과 사멸이라는 상반된 운명을 결정하는 핵심인자로써 PI(3,4,5)P3의 숨겨진 연결고리를 찾았다는 점이 큰 의의”이며, “나아가 자가면역질환, 암 및 대사질환 연구 등에 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대한다”고 말했다.
ㅇ 또한, 후속연구를 통해 새로운 대식세포 단백질 수용체를 발굴하고 대식세포 특이적 약물 전달체 개발에 활용을 위한 응용연구를 지속할 것이라고 밝혔다.
□ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구, 선도연구센터(MRC) 및 기본연구 사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘세포 사멸 및 분화(Cell Death and Differentiation)’에 1월 11일 게재되었다.
