미 스크립스 연구소, 저널 '캔서 리서치'에 논문
(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 우리 몸의 세포는 지나치게 밀집하지 않는 걸 선호한다.
그래서 세포에는 과도한 밀집을 피하는 '접촉 억제(contact inhibition)' 기제가 작용한다. 이 메커니즘이 잘 돌아가지 않아 너무 밀집하게 된 세포는 분열과 증식을 중단한다.
암세포는 '접촉 억제' 기제가 약한 대신 서로 밀어붙이는 성질이 생겨 증식과 확산을 촉진한다.
미국 스크립스 연구소 과학자들이 암세포의 '정지-성장' 신호(stop-growth signal)를 조절하는 특정 단백질과 관련 신호 경로를 발견했다.
이 연구에 관한 논문은 15일 미국 암연구협회 저널 '캔서 리서치(Cancer Research)'에 실렸다.
과학자들은 지금까지 세포의 '접촉 억제' 기제의 변화에 대해 잘 알지 못했다.
조지프 키실 분자 의학 교수팀이 수행한 이번 연구는 세포 간 접촉이 이뤄지는 동안 정지-성장 신호가 어떻게 전개되고, 이 신호의 교란이 어떻게 암 발생과 성장을 촉진하는지를 상세히 규명했다.
연구팀은 인간의 슈반세포(Schwann cell)를 주 대상으로 관찰과 실험을 진행했다.
아교세포의 일종인 슈반세포는 말초신경계에서 신경세포의 축삭돌기를 감싸는 미엘린초((Myelin sheath)를 생성한다.
핵심적 역할을 하는 건 유전자 발현을 조절하는 YAP 단백질이다. YAP는 일명 '하마 경로(Hippo pathway)'의 주요 반응기(신호를 받아 작동하는 것)다.
'하마 경로'라는 이름은 초파리의 HPO 유전자가 돌연변이를 일으키면 우둘투둘한 조직이 과도성장하는 데서 유래했다.
건강한 세포와 발달 과정의 기관은 복잡한 신호 물질을 바탕으로 성장하는 시기와 멈추는 시기를 구분한다. 이런 신호를 전달하는 게 바로 YAP 단백질과 하마 경로다.
세포 밀집도가 높아지면 접촉 억제를 개시하는 데 관여하는 p27 단백질의 증가를 통해 세포 신호의 변화를 자극한다.
그러나 하마 경로가 교란되면 YAP의 정상 기능을 방해하고 p27이 필요한 만큼 늘어나는 걸 차단한다.
YAP 단백질은 세포 성장을 촉진하는 유전자를 활성화하는 것으로 이전의 연구에서 보고됐다. 그러나 이번 연구에선 유전자의 전사를 봉쇄하는, 알려지지 않은 기능이 밝혀졌다.
키실 교수는 "YAP는 단순히 유전자를 끌 수도 있지만, 원래는 세포 증식을 막았어야 할 유전자의 발현을 봉쇄하기도 했다"라고 설명했다.
결과적으로 하마 경로의 어떤 지점에 장애가 생기면, 세포의 행동을 바꿔 접촉 억제로부터 멀어지게 한다는 게 연구팀의 결론이다.
유전자 전사를 촉진하기도 하고 억제하기도 하는 YAP 단백질의 이중적 특성을 발견한 건 특히 고무적이라는 평가를 받는다.
장차 YAP 단백질에 작용하는 항암제 개발에 중요한 정보로 활용될 수 있기 때문이다.
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