블로그 이미지
과학이야기
최신 과학기술 동향

calendar

            1
2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29

Notice

Recent Comment

Archive

p53 유전자는 세포의 이상증식을 억제하고 암세포 사멸을 촉진하는 유전자로, 항암 유전자라고도 불립니다.

현재까지 가장 강력한 암 억제 유전자로 알려진 p53을 타깃으로 암 치료제를 개발하려는 노력이 계속되고 있지만, 임상실험에서는 기대와 달리 효과가 거의 없었고, 또 부작용 등의 문제점이 나타났습니다.

이것은 p53을 조절하는 원리를 정확히 이해하지 못했기 때문으로, 최근 과학자들은 p53의 조절원리와 상호작용을 정확히 규명하기 위한 연구를 진행 중입니다.

PIMT의 발현에 따른 폐암 및 유방암 환자의 생존율을 보여 준다. PIMT의 발현이 많을 경우 생존율이 낮음을 알 수 있다.


성균관대 한정환 교수팀이 노화된 단백질을 회복시키는 효소로만 알려진 핌트(PIMT)가 암을 억제하는 역할을 하는 유전자(p53)의 기능을 억제해 암을 유발하거나 촉진한다는 사실을 밝혀냈습니다.

연구팀은 메칠화 효소인 핌트가 강력한 암 억제 기능을 지닌 p53을 감소시켜, 궁극적으로 암 발생을 촉진한다는 새로운 원리를 규명했습니다.

연구팀은 핌트의 발현이 증가한 여러 종류의 악성 암세포에서 p53이 감소되었음을 확인하였는데, 특히 핌트가 지나치게 발현된 암환자의 생존률이 그렇지 않은 환자에 비해 약 20% 낮다는 사실을 밝혀냈습니다.
 
특히 핌트가 p53을 메칠화시키고, 이를 통해 p53의 기능을 억제하여 암을 일으키는 암 유발 효소임이 처음으로 밝혀졌습니다.

이는 핌트가 p53을 메칠화시키고, 이 메칠화는 p53의 유비퀴틴화를 촉진함으로써, 결국 p53의 양을 감소시켜 암을 유발한다는 것입니다.


PIMT를 억제시켰을 경우 암 억제 단백질인 p53이 증가하며(좌측), 암세포의 성장이 억제됨(우측)을 보여준다.


PIMT 효소에 의하여 암 억제 단백질인 p53의 특정 잔기에 메칠화가 일어남을 의미한다.

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


PIMT에 의하여 암 억제 단백질과 p53의 결합이 조절됨을 의미하며(좌측), 이를 통하여 p53의 안정성이 영향 받음을 나타낸다(우측).

p53의 특정 잔기의 카복실 메칠화가 p53 단백질의 안정성에 핵심적인 역할을 함을 보여준다.



이번 연구는 한정환 교수가 주도하고, 이재철 박사와 하신원 학생이 참여했습니다.

연구결과는 네이처(Nature)의 자매지인 'Nature Communications' 6월 27일자에 게재되었습니다.
(논문명 : Protein L-Isoaspartyl Methyltransferase regulates p53 Activity)

<연 구 개 요>

암은 국내에서 사망률 1위의 질환이며 세계적으로 그 치료를 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
현재까지 알려진 가장 강력한 암 억제인자인 p53을 타깃으로 암 치료제를 개발하려는 노력이 있었으나 이를 대상으로 실시한 임상 실험에서는 기대와는 달리 미미한 효과와 부작용 같은 문제점들이 대두되었다.
최근에는 이러한 문제점들이 p53을 조절하는 기전에 대한 이해 부족에서 기인하는 것으로 여겨지고 있다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위해 p53의 조절 기전 및 상호작용에 대한 연구의 필요성이 부각되고 있으며, 그에 대한 연구가 활발하게 진행 중 이다.
○ 본 연구에서는 p53의 단백질 양이 카르복실 메칠화 효소인 PIMT (Protein L-Isoaspartyl Methyltransferase)에 의하여 감소되는 현상을 확인하였다. 또한 PIMT에 의하여 p53의 기능 역시 현저하게 억제됨을 확인하였으며 PIMT가 과발현하고 있는 암환자의 생존률이 감소함을 관찰하였다.

○ 본 연구진은 일련의 실험을 통하여 PIMT에 의하여 p53이 카르복실 메칠화 됨을 확인하였으며 이러한 현상이 p53의 기능 조절에 연관됨을 밝혀내었다.


○ p53 단백질 양을 조절하는 인자인 HDM2는 p53과 결합하여 p53을 degradation 시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구진은 PIMT가 p53의 카르복실 메칠화를 통하여 p53과 HDM2의 결함을 촉진시키고 결과적으로 p53을 감소시키는 것을 확인하였다.


○ 본 연구진은 이와 같은 결과를 통해 PIMT가 p53의 기능을 억제하여 암을 유발시키는 암 유발 단백질임을 최초로 규명하였다.


○ 현재, 암을 치료하기 위한 새로운 암 치료제 개발이 전 세계적으로 진행되고 있다. 특히 가장 강력한 암 억제 인자인 p53을 타깃으로 하는 암 치료제 개발을 위해서는 p53의 조절 기전에 대한 이해가 선행되어야할 과제로 남아 있다. 본 연구 결과는 PIMT에 의한 p53의 새로운 조절 기전을 제시하였으며 이는 p53을 대상으로 하는 암 치료제 개발 및 암 조절 기전연구의 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.



 용  어  설  명

카르복실 메칠화 (carboxyl methylation)
메칠화란 단백질의 전사 후 변형(post-translational modification)의 일종으로 특정 단백질의 특정 아미노산 잔기에 메칠기(CH3-)가 결합하는 현상을 의미함.
카르복실 메칠화는 아미노산의 카르복실 잔기(CHOO-)에 일어나는 메칠화로 일반적으로 많이 알려져 있는 lysine, arginine 메칠화에 비하여 그 연구가 미미 하였다. 본 연구에서는 이러한 카르복실 메칠화의 세포내 의미를 찾고 그 조절 기전을 분석하였다.

유비퀴틴화(ubiquitination) 
특정 단백질에 유비퀴틴(76개 아미노산으로 구성된 단백질로, 다른 단백질과 결합해 분해를 촉진함) 단백질이 결합하는 현상

Nature Communication
세계  최고 권위 Nature 자매지 중 최초의 online 저널로, multidisciplinary 분야에서 권위 있는 과학전문지

 

<한정환 교수>

1. 인적사항
 ○ 소 속 : 성균관대학교 약학대학                 
               

2. 학력
  1978 - 1982  성균관대학교 약학대학 약학학사   
  1982 - 1984  성균관대학교 약학대학 약학석사  
  1987 - 1991  독일, Ruhr University Bochum, 이학박사
  
3. 경력사항
  1992 - 1992 독일, Ruhr University Bochum, Post-doc
  1992 - 1995 스위스, Friedrich Miescher Institute, Post-doc 
  1996 - 2006 성균관대학교 약학대학, 부교수
  1997 - 2006 경기의약연구센터, 연구기획간사
  2006 - 현재 성균관대학교 약학대학 교수
  2007 - 현재 성균관대학교 생명의약협동과정 책임교수
  2010 - 현재  교육과학기술부?한국연구재단 선도연구센터 (MRC, 에피지놈 제어 연구센터) 센터장

4. 전문 분야 정보
- 대한약학회 국제 협력위원장
- 암정복추진기획단 추진위원
- 대한약학회 국제 협력 위원장
- 중앙약사심의위원회 심의위원
  - 응용약물학회, 편집위원 
  - Archives of Pharmacal Research, 편집위원
- 한국분자생물학회 회원
- 저서: 리핀코드의 그림으로 보는 생화학, 약품생화학총정리 등

5. 주요 논문 업적
 - 1990년대 후반기부터 약 20년 동안 에피지놈 분야에서 활동하여 국제학술지(190편), 국내외학술회의(134여회) 발표를 하였음. 아래는 한정환 교수의 최근 주요 대표 논문업적 6편

1. Protein L-Isoaspartyl Methyltransferase regulates p53 Activity. Nat. Commun. Accepted (2012)
2. Myogenic transcriptional activation of MyoD mediated by replication-independent histone deposition. Proc Natl Acad Sci U S A. 108(1):85-90 (2011)
3. Depletion of embryonic stem cell signature by histone deacetylase inhibitor in NCCIT cells: involvement of Nanog suppression. Cancer Res. 69(14):5716-25 (2009)
4. Reversine increases the plasticity of lineage-committed cells toward neuroectodermal lineage. J Biol Chem. 284(5):2891-901 (2009)
5. Histone deacetylase inhibitor apicidin downregulates DNA methyl-transferase 1 expression and induces repressive histone modifications via recruitment of corepressor complex to promoter region in human cervix cancer cells. Oncogene. 27(10):1376-86 (2008)
6. Histone chaperones regulate histone exchange during transcription. EMBO J. 26(21):4467-74 (2007)

 

posted by 글쓴이 과학이야기

댓글을 달아 주세요

HAUSP 효소와 펩타이드 vif1과 vif2의 복합체 입체구조

일반적으로 항암치료는 p53이라는 암발생 억제 단백질의 발현을 통해 진행됩니다.


이 단백질이 분해되지 않고 오랫동안 기능을 유지해야 항암효과를 극대화 할 수 있습니다.

p53은 단백질 분해억제 효소(HAUSP)와 단백질 분해 유도 효소(MDM2)에 의해 조절되는데, 두 효소를 적절히 조절할 수 있는 물질을 개발하는 것이 이 분야 연구의 핵심과제입니다.

한국생명공학연구원 김명희 박사팀이 암발생 억제기능을 수행하는 단백질 p53을 안정화 시키는 물질을 발견해 신규 항암치료제 개발의 발판을 마련했습니다.


연구팀은 포항방사광가속기의 빔라인을 이용하여 HAUSP 효소와 바이러스 단백질의 복합체 입체구조를 규명함으써 바이러스에서 유래한 펩타이드 vif1과 vif2가 HAUSP 효소의 기능을 억제, 결과적으로 p53 암억제 단백질을 안정화시킨 다는 것을 확인했습니다.

펩타이드는 아미노산의 중합체로, 일반적으로 소수의 아미노산이 연결된 형태를 펩타이드라 부르고, 많은 아미노산이 연결되면 단백질이라고 합니다.

연구진은 각각의 vif1, vif2 펩타이드를 낮은 농도로 암을 유발시킨 쥐에 처리했을 때 암세포의 사멸을 유도함을 확인했습니다.

암을 유도한 쥐에 대한 vif1, vif2 펩타이드의 암억제 효과

특히 기존 MDM2의 기능을 억제하여 p53을 안정화 시키는 기작의 항암치료제인 Nutlin-3a 보다 더 강한 잠재성을 지니고 있음을 증명했습니다.

HAUSP는 중요 항암치료제의 표적단백질로서, HAUSP와 이의 기능을 제어할 수 있는 펩타이드의 발견은 매우 의미 있는 결과입니다.

특히, 현재 미국에서 임상 개발중인 p53의 안정화 항암치료제인 Nutlin-3a 보다 더 강력한 잠재성을 지니고 있어 새로운 항암치료제를 제시했습니다.

MDM2에 의한 p53의 분해 (왼쪽)와 vif1, vif2 펩타이드에 의한 p53의 안정화 (오른쪽)

이번 연구는 한국생명공학연구원 김명희 박사팀과 미국 서던 캘리포니아 대학교(University of Southern California)의 정재웅 교수팀과의 국제 공동연구를 통해 수행되었습니다.

이번 연구결과는 구조생물학 연구 분야의 세계 최고 권위의 학술저널인 'Nature Structural and Molecular Biology(IF=13.7)'지 11월 온라인판에 발표되었고, 미국 특허 가출원도 완료했습니다.

 용  어  설  명

HAUSP :
Herpesvirus-associated ubiquitin-specific protease (HAUSP) 또는 Ubiquitin-specific-processing protease 7 (USP7)로 알려져 있는 효소.
 이 효소의 탈유비퀴틴화 활성은 유비퀴틴 결합과정 (유비퀴틴화)의 반대로 작용하여 유비퀴틴화된 기질단백질을 안정화시킨다.
p53 단백질은 DNA 손상과 같은 스트레스에 대해 세포성장 억제와 세포사를 유도하는 발암 억제단백질로 세포내 p53 수준은 p53으로부터 유비퀴틴을 제거하는 HAUSP와 p53에 유비퀴틴을 결합시키는 MDM2 유비퀴틴 접합효소에 의해 조절된다.
즉, HAUSP는 p53의 유비퀴틴을 제거하고 안정화 시키는 효소이다. 장상적인 상태에서 HAUSP는 p53보다 MDM2와 강하게 결합하여 MDM2를 안정화시킴으로써 p53의 수준을 낮게 유지한다. 
  
유비퀴틴(Ubiquitin) : 
76개의 아미노산으로 구성되어 있는 단백질이다.
알려진 주요 기능은, 유비퀴틴이 다른 단백질에 결합함으로써 단백질의 분해를 촉진하는 것이었다.
그러나 최근 들어 유비퀴틴의 다른 기능들이 밝혀지고 있다.

KSHV :
Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus (KSHV)는 암발생 바이러스로 기회감염 병원체(opportunistic pathogen)로 분류된다.
그 이유는 정상적인 면역 기능을 갖고 있는 사람에게는 질병을 야기하지 않지만 HIV(human immunodeficience virus)에 감염되어 면역계 기능이 약화되거나 장기 이식 수술 후 면역억제제 복용으로 면역계 기능이 취약한 사람들에게 질병을 야기할 수 있기 때문이다.
KSHV에 의해 발병하는 대표적인 암으로는 에이즈 환자에게서 가장 흔하게 발병되는 카포시육종과 같은 악성 피부암이 등이 알려져 있다.

vIRF4 :
KSHV의 바이러스 인터페론 조절인자 (viral interferon regulatory factor) 중 하나로 주로 숙주의 인터페론-매개 선천성 면역을 저해하는 것으로 알려졌다.

p53 :
p53 단백질은 전사인자 (transcription factor)로서 세포의 사멸에 관여하는 유전자의 발현을 조절하여 암 세포와 같은 비정상적인 세포의 발생을 효과적으로 차단함으로써 암 발생 억제 기능을 수행한다.
정상세포에서 p53의 세포사멸조절 활성은 엄격하게 통제되고 있다.
p53 기능의 소실은 종양발생의 중요한 단계로 50% 이상의 암환자가 p53의 기능 이상이 있는 것으로 알려져 있다.

MDM2 :
p53의 세포내 주준을 조절하는 단백질로 p53을 유비퀴틴화 할뿐만 아니라, 스스로를 유비퀴틴화(self-ubiquitination) 하기도 한다.
세포내에 p53이 많을 경우 MDM2의 발현이 증가되고 증가된 MDM2는 p53의 유비키틴화를 촉진하여 분해시키므로 p53과 MDM2는 자동조절경로 (MDM2-p53 autoregulatory loop)를 통하여 세포내에서 서로의 농도를 조절한다. MDM2-p53의 세포내 밸런스의 파괴는 세포의 비정상화 또는 암을 유발하는 것으로 알려져 있다. 실제로 암세포에서 MDM2의 발현이 높다고 보고되었다.

Nutlin-3a :
Nutlin-3는 MDM2에 결합해 MDM2와 p53 단백질 간 결합을 저해하는 소형분자 화합물로서 고형암 등의 치료를 위해 현재 임상에서 개발 중인 항암 약물이다.

posted by 글쓴이 과학이야기

댓글을 달아 주세요

지난 수 십년간 전 세계 연구자들은 현대인의 가장 큰 사망 원인인 암을 집중적으로 연구한 결과 사람의 암 발생과 진행을 조절하는 세포 내 신호조절체계가 예상했던 것보다 매우 복잡하다는 사실을 알게 됐습니다.

때문에 암이 같은 부위에서 발생하더라도 다양한 유전적 특성을 나타냄에 따라 새로운 치료법 개발에 대한 한계에 부딪혔습니다.

연구자들은 암의 개별적인 유전적 특성을 파악하는 맞춤형 치료와, 암 유전자만을 선택적으로 공격하는 치료제 개발을 위해 노력했지만, 매우 복잡하고 다양한 암 세포 신호전달체계를 이해하기에는 큰 어려움이 있었습니다.

최근 암의 발생과 진행을 조절하는 세포신호전달체계의 핵심적인 연결고리가 국내 공동 연구진에 의해 밝혀졌습니다.

연구팀은 마이크로RNA가 암의 발생과 진행을 조절하는 가장 중요한 신호전달체계(p53 암 억제 유전자와 윈트 신호전달체계)에 직접 연결되어 있음을 규명했습니다.

마이크로RNA(miRNA)는 21~23개 염기로 구성된 아주 작은 RNA로, 다른 유전자를 조절하는 역할을 하는데, 상보적인 메신저RNA(mRNA)와 결합하여 단백질 생성을 방해하는 역할을 합니다.

p53은 암 억제 유전자로 알려진 가장 중요한 단백질 중 하나로, 세포 증식과 억제, 사멸 촉진 등의 역할을 하는데, 암 억제 유전자의 돌연변이와 그에 따른 p53의 기능 소실은 모든 암 환자의 50%에서 발견되는 가장 중요한 유전자 이상입니다.

또 윈트 암 유전자도 사람의 암 발생을 조절하는 가장 중요한 유전자라는 사실이 30여 년 전에 이미 밝혀진바 있습니다.

지금까지 이 두 유전자는 완전히 다른 별개의 신호전달 체계로 인식됐습니다.

연구팀은 이번 연구를 통해 이 두 개의 신호전달이 실제로는 암 발생을 조절하는 가장 중요한 하나의 신호전달체계라는 사실을 규명했습니다.

 p53 암 억제 유전자가 사람의 암에서 Wnt 신호를 억제  p53 암 억제 유전자는 miRNA-34를 이용하여 Wnt 신호전달은 억제

miRNA-34가 개구리 발생과정에서 Wnt 신호에 의한 축발생 (Axis duplication)을 조절


대장암에서 miR-34를 회복시켜주면 암 줄기세포에 의한 암 전이와 재발을 억제함


또한 연구팀은 p53 암 억제 유전자가 miRNA를 통해 또 다른 암 유전자인 윈트 신호전달을 직접 조절한다는 사실도 밝혀냈습니다.

이 밖에도 연구팀은 p53 암억제 유전자와 miRNA- 34가 암 발생뿐만 아니라 재발과 전이도 조절한다는 사실을 새롭게 규명했습니다.(Journal of Cell Biology, 10월 25일자)

이번 연구는 연세대 육종인 교수, 김현실 교수, 김남희 교수가 주도하고 이화여대 이상혁 교수, 미국 버지니아대 굼비너 교수(B. Gumbiner), 미시간대 와이스 교수(S. J. Weiss)가 참여했습니다.

이번 연구결과는 세계 최고권위의 과학전문지 '사이언스'의 세포신호전달 분야 자매지인 'Science Signaling'지 온라인 11월 1일 자에 게재됐습니다.
(논문명 : p53 and microRNA-34 Are Suppressors of Canonical Wnt Signaling)
  

(왼쪽부터) 차소영 연구원, 나정민 연구원, 김현실 연구교수(중점연구소), 양동현 연구원, 육종인 교수(도약연구 책임자), 류주경 연구원(박사과정)


 용  어  설  명

p53 암 억제 유전자 :
사람에서 발생하는 모든 암의 50% 이상에서 p53 암 억제 유전자의 돌연변이가 발견되고, 지금까지 알려진 암 관련 유전자중 가장 중요한 암 유전자이다.
정상적으로는 p53 암 억제 유전자는 암 억제 기능을 수행하지만 암 세포에서는 돌연변이에 의해 그 기능을 상실한다. 최근에는 p53 암 억제 유전자의 손상이 암 줄기세포를 유지하여 기존의 외과적-항암-방사선 치료에 대한 내성을 유발한다는 것이 밝혀졌다.
WHO에서는 암 연구의 핵심유전자로 인정하여 p53 암 유전자에 대한 데이터베이스를 운용하고 있다.(http://www-p53.iarc.fr/)

Wnt (윈트) 신호전달 :
사람의 암에서 암 억제 유전자를 제외하고 가장 중요한 암 유전자임. 대장암에서는 90% 이상의 환자에서 Wnt 신호 전달 유전자의 돌연변이가 발견되고, 그 외의 다양한 암에서도 Wnt 신호의 활성화가 암 줄기세포 유지와 암 전이를 조절한다는 것이 알려짐.
1970년대에 유방암에서 Int 유전자의 증폭이 발견되었고, H. Vamus 교수는 Int 유전자를 발견한 공로로 Bishop 교수와 함께 1989년 노벨 생리의학상을 수상함.
그 이후 초파리에서 발견된 Wingless 유전자와 같은 유전자임이 밝혀져 Wnt (윈트) 유전자라고 명하였다.    

microRNA (마이크로RNA) :
세포내에 존재하는 22-25 nt (nucleotides) 크기의 작은 RNA. 일반적으로 단백질을 만드는 mRNA (messenger RNA)는 수백-수천 nt의 크기를 갖지만, microRNA (miRNA)는 크기가 매우 작다.
작은 크기의 RNA들은 주로 mRNA 기능을 억제하며 (RNA interference), 2006년 Fire & Mello 박사는 RNA interference 발견을 공로로 노벨 생리의학상을 수상했다.
서울대 김빛내리 교수는 microRNA가 세포내에서 만들어지는 과정과 기전에 대한 연구로 주목을 받고 있다.

표적치료 (targeted therapy) :
암 발생 및 진행과정은 유전자 신호 전달과정에 의해 조절되지만 지금까지의 암 치료법은 암 유전자와 관련 없는 일반적인 치료법을 사용해 왔다.
최근에는 암 발생과 연관된 신호 전달계가 많이 밝혀져 있어 이들 신호전달계를 차단하는 표적치료제를 많이 개발하고 있다.
표적치료제의 대표적인 예는 만성골수성 백혈병에 사용하는 그리벡 (Gleevec)이 있고, 글리벡은 골수암 세포내 특이 신호전달의 BCR-ABL 유전자를 표적으로 한다.

맞춤형 치료 (personalized therapy) :
같은 부위에 발생한 암이라 할지라도 유전자 이상과 신호 전달체계는 다양하다.
예를 들어 같은 유방암 환자라 할지라도 환자마다 p53 암 억제 유전자 이상과 Wnt 신호 활성화 정도가 다르며 따라서 환자의 치료와 예후도 다를 수밖에 없다.
그러므로 같은 부위에 발생한 암 환자를 치료하더라도 유전자 발현 양상에 따라 각기 달리 진단-치료를 해야 한다는 것이 맞춤형 치료 (customized therapy) 또는 개인별 치료(personalized therapy)이다. 향후 새로운 형태의 암 치료법은 표적치료제를 이용한 맞춤형 치료의 방향으로 나아갈 수밖에 없으며, 이미 MD Anderson 암센터와 같은 선진 암 병원에서는 Institute for Personalized Cancer Therapy를 설립하였다. 

posted by 글쓴이 과학이야기

댓글을 달아 주세요

  1. 2011.11.03 17:47  Addr Edit/Del Reply

    비밀댓글입니다

    • 글쓴이 과학이야기 2011.11.05 23:04 신고  Addr Edit/Del

      방문감사합니다. 본 내용에 대한 상세한 자료 문의는 한국연구재단 전화(042-869-6116) 또는 이메일(grace292@nrf.re.kr)로 문의하시기 바랍니다.

심혈관 질환을 예방·치료하는 오메가-3 지방산에 항암작용이 있다는 사실이 국내 연구진에 의해 새롭게 규명됐습니다.

임규 교수

충남대 임규 교수 연구팀은 오메가-3 지방산인 DHA가 자궁경부암과 폐암, 유방암 세포 등에서 자가포식을 유도해 암세포를 사멸한다는 사실을 입증했습니다.

연구팀은 오메가-3 지방산이 자연사멸 외에도 자궁경부암세포(SiHa), 폐암세포(A549) 및 유방암세포(MCF7) 등에서 자가포식을 유도해 궁극적으로 암세포 사멸을 강화한다는 것을 전자현미경과 각종 자가포식마커(LC3, p62 등)를 이용해 증명했는데요.

특히 오메가-3 지방산에 의한 암세포의 자가포식 유도기전에서 p53단백질-AMPK(AMP-activated protein kinase)-엠토르(mTOR)의 신호전달 경로가 매우 중요함을 확인했습니다.

즉 암세포에 DHA를 처리하면, p53단백질의 양이 감소하는데, 이는 AMPK를 활성화시켜 mTOR를 억제함으로써 결국 자가포식을 유도한다는 것입니다.

또 연구팀은 오메가-3 지방산이 변이 p53 유전자를 가진 암세포에서는 다른 기전에 의해 암세포 사멸을 유도한다는 사실도 확인했습니다.

<위 그림은 DHA에 의해 자궁경부암 SiHa가 자가포식이 일어남을 전자현미경 및 LC3, p62등의 마커를 이용하여 확인한 것이다.>

<위 그림은  정상 p53 단백이 있는 자궁경부암 세포 뿐만 아니라 폐암 세포 및 유방암 세포에서도 DHA가 자연사멸 및 자가포식에 의해 세포사멸이 유도됨을 보여준다.>

<위 그림은 정상 p53이 있는 자궁경부암, 폐암, 및 유방암 세포에서 DHA에 의한 p53의 감소에 의해 AMPK가 활성화되어 mTOR를 억제함을 나타낸다.>

 <위의 그림은 결론적으로 DHA등 오메가-3 지방산은 오메가-6 지방산과 달리 직접적으로 자연사멸 시킬 수 있을 뿐만 아니라 p53 단백을 감소시켜 AMPK를 활성화 시킴으로 mTOR를 억제하여 암세포의 자가포식을 유도하여 자연사멸을 증가 시켜 암세포의성장을 억제할 수 있음을 보여준다. 따라서 이는 오메가-3 지방산은 심혈관질환 예방 및 치료 뿐만 아니라 암의 예방 및 치료에도 적용할 수 있을 가능성을 제시한다.>

 



 용  어  설  명


자가포식 (Autophagy) :
자가포식은 자연사멸 및 괴사와 더불어 생체 유지에 필요한 세포사멸 기전의 하나로 알려져 있다.
자가포식은 세포내 소기관인 라이소좀에서 세포내 손상된 소기관 등 세포내 불필요한 구성물질들을 분해함으로 세포의 항상성을 유지하여 생존하게 하는 중요한 대사과정이다.
만약 자가포식과정에 문제가 있어 이들이 효과적으로 제거되지 못하고 축적되면, 신경퇴행성 질환, 대사질환, 종양, 염증질환 등 다양한 질환을 초래한다.
따라서 최근 암치료 분야에서는 자가포식 유도제 혹은 억제제가 암의 치료를 위한 표적으로 이용하려고 시도되고 있다. 
 
오메가-3 지방산(Omega-3 Polyunsaturated fatty acids) : 
오메가-3 지방산은 오메가-6 지방산과 더불어 우리 몸에서 합성할 수 없음으로 음식물로서 섭취해야만 하는 필수 지방산이다.
오메가 지방산이란 지방산의 말단탄소를 오메가(w) 탄소라 하며 여기서부터 세 번째 탄소에 이중결합이 있는 지방산은 오메가-3 지방산, 여섯 번째 탄소에 이중결합이 있으면 오메가-6 지방산이라 각각 명명한다.
오메가-3 및 오메가-6 지방산은 우리 몸에 필수적인 물질이나 오메가-3 지방산은 염증과 암 발생을 억제시키나, 오메가-6 지방산은 염증과 암 발생을 증가시키는 등 그 작용이 상반됨으로 이들의 균형을 적절히 유지하는 것이 필요하다. 현대인은 식습관 때문에 오메가-6/오메가-3 비율이 높아 심혈관 질환 및 암 발생등이 높다는 역학보고가 많다.
따라서 오메가-3 지방산을 매일 섭취함으로 그 비율을 낮춰 주는 것이 매우 중요하다.

posted by 글쓴이 과학이야기

댓글을 달아 주세요

prev 1 next