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세포의 사멸에 관련된 새로운 단백질이 발견되었다. 미국 시카고 대학의 Guido Franzoso 박사를 비롯한 연구팀은 페리틴 단백질 (ferritin heavy chain, FHC)에 의한 철 이온의 유입이 프로그램에 의한 세포의 자살을 억제한다는 사실을 발견하여 11월 12일자 Cell에 “Ferritin Heavy Chain Upregulation by NF-κB Inhibits TNFα-Induced Apoptosis by Suppressing Reactive Oxygen Species”라는 제목으로 발표하였다.
apoptosis로 알려진 세포의 자살 프로그램은 다세포 생물에서 불필요하거나 손상된 세포를 제거하는 매우 중요한 수단이다. 예를 들어 바이러스에 감염된 세포는 다른 건강한 세포를 보호하기 위해 스스로 자살 프로그램을 작동시킨다. 이와 동시에 백혈구들이 증식하여 신속하게 바이러스를 제거한다. 그러나 일단 바이러스들이 완전히 사라지면 이 바이러스를 제거하기 위해 활성화되었던 백혈구들 가운데 대부분이 역시 사멸의 길을 걷게 된다. 만약 자살 프로그램을 통해 이들의 세력이 약화되지 않으면 자기면역질환의 원인이 될 수도 있다.
Franzoso 박사의 연구팀은 면역과 염증 반응에 핵심적인 역할을 하는 전사 조절 단백질인 NF-kB를 연구하였다. NF-kB는 감염 초기에 백혈구들이 죽지 않고 빠른 속도로 증식하여 감염에 대항하도록 한다. 그러나 감염을 완전히 처리한 후에 이 백혈구들이 살아 남아있을 경우 관절염과 같은 만성적인 감염이 시작될 수 있다. 또한 손상된 세포가 유사한 이유로 죽지 않았을 경우에도 암세포의 발달에 기여하게 된다.
이와 같은 사실에 근거하여 NF-kB의 활성을 억제하는 몇 가지 물질이 치료제로 개발되고 있지만 그 영향이 면역 시스템 전반에 미치기 때문에 부작용이 많은 단점이 있다. 따라서 NF-kB를 직접 억제하기보다는 NF-kB 작용 경로의 하위 단계를 억제하는 것이 더욱 선택적인 치료방법이 될 수 있다.
Franzoso 박사의 연구팀은 세포의 사멸을 유도하는 TNF-α로 세포를 처리한 후에 살아남은 세포로부터 발현된 DNA를 분리하였다. 그리고 분리된 DNA들을 마이크로어레이로 분석하여 세포의 사멸을 억제하는 유전자를 검사한 결과 FHC가 세포의 사멸을 방지하는 핵심적인 단백질이라는 사실을 발견하였다. FHC는 철 이온을 축적하여 세포 사멸에 필요한 산소 라디칼을 제거하는데 기여하는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 FHC를 조절하는 방법을 개발함으로써 다양한 질병을 치료할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)
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