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세포가 에너지 만드는 ‘오토파지’ 조절자 찾았다

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세포가 에너지 만드는 ‘오토파지’ 조절자 찾았다

2019.12.18 17:36
유성운 DGIST 뇌·인지과학전공 교수(오른쪽)와 논문 제1저자인 안현규 박사과정 연구원. DGIST 제공.
유성운 DGIST 뇌·인지과학전공 교수(오른쪽)와 논문 제1저자인 안현규 박사과정 연구원. DGIST 제공.

세포의 ‘자가포식’으로 불리는 ‘오토파지’는 세포 내부 오래된 단백질이나 세포 소기관을 분해해 새로운 영양소로 재활용하는 현상이다. 오토파지는 해로운 단백질을 제거해 인체 내 세포 생존과 항상성을 유지하는 데 필수적인 현상이다. 암이나 퇴행성 뇌질환, 대사질환 등이 오토파지의 불균형으로 일어난다. 2016년 노벨 생리의학상은 오토파지 현상을 최초로 발견한 오스미 요시노리 일본 도쿄공업대 명예교수가 수상하기도 했다. 

 

대구경북과학기술원(DGIST)은 유성운 뇌·인지과학전공 교수 연구팀이 세포사멸 단백질 분해효소인 ‘카스페이즈9(Caspase9)’이 오토파지 조절에 관여한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다고 18일 밝혔다. 

 

오토파지는 여러 단계가 있다. 이 중 대표적인 게 ‘자가포식소체’가 폐기돼야 할 세포 내 물질을 선택적으로 없애기 위해 이중막으로 된 원형 구조를 형성, 분해할 물질을 봉합해 포획하는 과정이다. 자가포식소체는 자신의 세포 원형질 성분을 함유한 세포질 내의 소포체를 말한다. 

 

연구팀은 이 과정에서 활성화된 카스페이즈9 단백질이 없으면 자가포식소체 형성 마무리 단계에 봉합이 제대로 되지 않아 오토파지가 정상적으로 진행되지 않는다는 사실을 밝혔다. 

 

연구팀은 또 자가포식소체의 미완성이 미토콘드리아의 활성산소 감소와도 관련이 있음을 추가로 발견했다. 카스페이즈9 결손 세포는 오토파지에 필요한 활성산소 공급이 원활하지 못해 정상적인 자가포식소체가 형성되지 않았던 것이다. 

 

유성운 교수는 “이번 연구로 복잡한 오토파지 조절 경로에 대한 연구의 기반을 마련했다”며 “명확하게 밝혀지지 않은 오토파지와 세포 사멸 간 상호 조절 관계에 대한 새로운 연구법을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다. 연구 결과는 학술지 ‘오토파지(Autophagy)’에 지난 10일 게재됐다. 

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