서울대학교

서울대 의대 약리학교실 박종완 교수와 경희대 의대 김자은 교수, 서울대 약리학교실 임지홍 박사 연구팀은 공동연구를 통해 세포 내 에너지와 저산소 대사를 조절하는 분자가 서로 교류함으로써 통합적인 대사조절을 한다는 사실을 밝혀냈다.

우리 몸의 산소는 에너지 생성에 결정적인 역할을 하며, 산소가 부족한 환경(저산소)에서는 생명을 유지할 수 없다. 높은 산에 오르거나, 폐쇄 공간에 갇히거나, 여러 폐질환으로 호흡이 곤란할 때 전신적인 저산소증에 빠진다.

또한 심장이나 뇌를 포함하여 여러 장기의 혈관이 막히는 경우 국소적인 저산소증에 발생한다. 다행히도 세포는 저산소에 적응할 수 있는 시스템을 갖추고 있어 어느 정도 견딜 수 있다. 그러나 암세포들도 이러한 저산소 적응 시스템을 이용하여 지속적으로 성장하며 더욱 악성화 된다. 이때 산소를 감지하고 저산소 적응 유전자들을 생성시키는 분자가 HIF-1α 이다. 그런데 저산소에서 에너지 대사도 호기성에서 혐기성 대사로 바뀌게 된다. 지금까지는 에너지 대사와 저산소 대사를 독립적으로 연구하고 있었다.

박종완 교수 연구팀은 에너지 대사 감각체인 SirT1이 산소 감각체인 HIF-1α의 아세틸기를 제거하여 저산소 적응 유전자들을 조절함을 밝혔다. 즉, 에너지와 저산소 대사의 대표자인 SirT1과 HIF-1α가 서로 교류함으로써 통합적인 대사조절이 가능하다는 것이다. 또한 SirT1을 조절하는 약물이나 유전자로 세포의 저산소 적응력을 바꿀 수 있음을 증명하였다. 이는 주요 사망원인인 심혈관질환과 암의 새로운 표적 치료가 가능함을 시사한다.

이번 연구는 교육과학기술부 골대사연구 과학연구센터와 한국연구재단의 지원을 받아 이뤄졌으며, 2010년 6월 26일(토) 오전 1시(한국시간, 미국 동부 기준 6월 25일 낮 12시)에 Molecular Cell (IF=12.9)에 게재되었다.

□ 연구진 소개