2020-07-03

연세대 조진원 교수팀 , 암세포의 무한증식을 가능하게 하는 당수식화 기작 규명

종양억제단백질 LATS2 에 붙는 당분자 ‘오글루넥 ’이 암의 무한증식을 일으키는 기작 규명

연세대학교 조진원 교수 (시스템생물학 ) 연구팀은 종양억제단백질 LATS2 의 오글루넥수식화를 최초로 발견하고 이러한 당수식화 현상이 암세포의 무한증식을 가능하게 한다는 사실을 규명했다 . 연구결과는 세계적인 학술지 Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS:미국국립과학원회보 )에 게재됐다 (제 1 저자 : 김은아 박사 ).

우리 몸의 세포는 이웃한 세포의 수가 증가해 세포밀도가 높아지면 증식을 멈춘다 . 간 , 폐 등의 조직이 적절한 크기를 유지할 수 있는 것은 바로 이러한 조절 덕분이다 . 그러나 암세포는 세포가 과밀한 환경에서도 지속적으로 그 수를 늘려간다 . 암세포가 무한증식이 가능한 것은 세포의 증식을 조절하는 ‘히포신호전달 (Hippo signaling pathway)’이 원활하게 일어나지 않기 때문이다 .

조진원 교수팀은 히포신호전달의 중심인자인 종양억제단백질 'LATS2'에 당분자의 일종인 오글루넥 (O-GlcNAc)이 달라붙으면 LATS2 의 활성이 억제돼 히포신호전달을 지속적으로 방해한다는 사실을 밝혔다 .

암세포는 정상세포보다 훨씬 많은 포도당을 흡수한다 . 따라서 포도당을 원료로 하는 오글루넥수식화의 비정상적인 증가는 여러 암세포에서 관찰되는 공통적인 현상이다 . 연구팀은 이러한 암세포 내의 비정상적으로 증가된 오글루넥수식화를 억제시켰을 때 , 히포신호전달의 최종 단백질인 전사인자 YAP/TAZ 가 핵 밖으로 이동하는 것을 확인했다 .

YAP/TAZ 의 직접적인 억제자인 LATS2 의 오글루넥수식화를 조사한 결과 , LATS2 의 특정 아미노산 잔기 (436 번째 아미노산인 트레오닌 )에 부착된 오글루넥이 LATS2 의 활성화에 관여하는 MOB1 단백질과의 결합을 억제해 LATS2 의 활성화를 막았다 . 실제로 그 자리에 오글루넥이 붙지 않는 LATS2 돌연변이의 경우 LATS2 의 활성이 증가해 종양의 성장을 반 이상 감소시켰다 .

LATS2 는 YAP/TAZ 의 직접적인 저해자이기도 하지만 YAP/TAZ 가 발현시키는 단백질이기도 하다 . 즉 , LATS2 는 YAP/TAZ 의 활성을 일정수준으로 지속시켜주는 음성피드백의 핵심단백질인 셈이다 . 따라서 조진원 교수팀의 연구결과는 암세포에서 히포신호전달이 지속적으로 약화되는 이유를 설명할 수 있다는 점에서 그 의의가 크다 .

현대의학의 지속적인 발달에도 불구하고 암에 의한 사망률은 매년 증가하고 있다 . 오글루넥의 비정상적인 증가와 히포신호전달의 약화는 다양한 기원의 여러 암세포에서 공통적으로 나타나는 형질이며 , 히포신호전달은 암의 증식뿐 아니라 전이 및 발생과도 깊게 연관되어 있다 . 따라서 LATS2 에 붙는 '오글루넥 ' 당분자를 제어할 수 있다면 오랜 시간 동안 인류를 위협해 온 암에 효과적으로 대응할 수 있을 것이라는 ‘달콤한 ’ 기대를 해본다 .

본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 집단연구지원사업 및 바이오 ·의료기술개발사업의 지원으로 수행됐다 .

출처 : 교수신문 (http://www.kyosu.net)