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| 세포허혈적응반응을 유도하는 한편 혈소판에서 분비되는 세포재생 유도 물질과 유사한 지질대사체(cP1P)에 의해 조절되는 미세소관 운송단백질의 역할을 규명한 서울대 한호재 교수팀 연구는 네이처(Nature) 자매지 ‘셀 데스 & 디지즈‘(Cell Death & Disease)에 8월 5일 게재됐다.(자료제공=서울대 한호재 교수 연구팀) |
[아시아뉴스통신=이기종 기자] 한국연구재단(NRF)은 서울대학교 수의학과 한호재 교수 연구팀이 세포허혈적응반응을 유도하는 한편 혈소판에서 분비되는 세포재생 유도 물질과 유사한 지질대사체(cP1P)에 의해 조절되는 미세소관 운송단백질의 역할을 규명했다고 16일 밝혔다.
줄기세포 이식에 경우 허혈환경에 노출된 줄기세포 내에서 생성되는 산화적 스트레스는 세포의 기능저하와 더불어 사멸까지 일으키는 주요 위험인자이다.
이때 줄기세포는 산화적 스트레스를 감소시키는 방향으로 세포대사와 생리기능을 조절하는데 이를 허혈적응이라고 한다.
이 허혈적응의 조절은 줄기세포 이식 시 발생하는 산화적 스트레스로 인한 이식 생착률 저하, 이식치료효과 저하 현상을 개선시킬 수 있는 치료전략으로 여겨지고 있다.
특히 허혈유도인자(HIF1α)가 유전정보가 들어있는 핵 안으로 이동하여 당 대사 조절이나 활성 산소종 축적 억제에 관여하는 유전자들을 깨우면서 손상에 저항하게 되는데 어떻게 허혈유도인자가 세포핵 안으로 이동하는 지는 알려지지 않았다.
이번 연구진은 세포 내 물질 수송을 담당하는 생체트럭의 주요한 부품인 미세소관 운송단백질(BICD1)이 산소 공급 등이 원활하지 않은 환경에서 허혈유도인자가 핵으로 이동하도록 돕는 것을 알아냈다.
연구과정을 보면 허혈환경에 노출된 줄기세포에서 허혈유도인자(HIF1α)의 핵 이동 조절기전을 규명하기 위해 먼저 허혈유도인자와 결합하는 미세소관 매개 수송단백질들을 탐색했다.
그 결과 미세소관 운송단백질과 다이네인(Dynein) 단백질이 허혈유도인자와 결합하는 것을 확인했다.
또 미세소관 운송단백질에 특이적인 유전자의 발현을 억제했을 때 허혈유도인자의 핵 이동과 활성이 감소했으며 반대로 과발현했을 때는 증가함을 확인했다.
이러한 미세소관 운송단백질의 작용은 허혈환경에서 활성화되는 기억 관련 신호 분자인 protein kinase B (Akt)와 glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β)신호 활성을 통해 유도되는 것을 증명했다.
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| 허혈적응에서 세포 내 물질 수송을 담당하는 생체트럭의 주요한 부품인 미세소관 운송단백질(BICD1)과 허혈유도인자(HIF1α) 간의 영향관계를 동물실험을 통해 밝히고 UCB-MSC(제대혈유래 중간엽줄기세포)의 적용 가능성을 제시한 서울대 한호재 교수팀 연구는 ‘셀 데스 & 디퍼런시에이션’(Cell Death & Differentiation)에 지난해 11월 게재됐다.(자료제공=서울대 한호재 교수 연구팀) |
이를 바탕으로 실제 허혈을 유도한 생쥐모델에서 생체트럭 부품을 결손시킨 줄기세포를 이식하였을 때 치료효과가 감소하는 것을 확인했으며 반대로 지질대사체(cP1P)를 병용 투여하였을 때 줄기세포의 이식 생착률을 크게 향상시킬 수 있음을 확인했다.
한호재 교수는 “이번에 규명된 미세소관 운송단백질(BICD1)의 생리학적 역할은 줄기세포의 허혈적응을 향상시키기 위한 치료제 개발에 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.
이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 바이오의료기술개발사업 및 중견연구자지원사업 등의 지원으로 수행됐고 네이처(Nature) 자매지 ‘셀 데스 & 디지즈’(Cell Death & Disease)와 ‘셀 데스 & 디퍼런시에이션’(Cell Death & Differentiation)에 게재됐다.
