한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 이승재 생명과학과 교수팀(RNA 매개 건강장수 연구센터)이 세포 속 발전소인 미토콘드리아 부산물을 활용해 병원체 저항성을 제어하는 방법을 찾았다고 10일 밝혔다.
사람과 많은 유전자를 공유하는 예쁜꼬마선충, 인간 세포를 활용한 연구를 수행했다. 그 결과 미토콘드리아 내 'TCA 회로' 구성 효소인 '아코니타제-2'를 억제하자 개체 내 옥살아세트산 농도가 감소해 병원균 저항성이 강화된다는 사실을 밝혀냈다.
줄어든 옥살아세트산이 미토콘드리아 손상시 생기는 스트레스 반응인 '미토콘드리아 미접힘 단백질 반응(UPRmt)'을 활성화해 병원균 저항성을 강화한다는 설명이다.
이런 현상은 인간 세포에서도 마찬가지다. 연구진은 아코니타제-2 및 옥살아세트산 저하에 의한 병원균 저항성 향상 효과가 예쁜꼬마선충부터 포유류까지 보존돼 있음을 입증했다.
아코니타제-2는 미토콘드리아 기능에 필수적인 효소로, 이를 억제하는 것은 미토콘드리아 손상은 물론이고 암을 포함한 심각한 질환을 유발하기도 한다.
그러나 이번 연구에서는 아코니타제-2 기능을 적절히 감소시키면 도리어 예쁜꼬마선충의 장수를 유도하고 병원균 저항성을 증진하는 등 긍정적인 효과가 있음을 보고했다.
이는 미토콘드리아 아코니타제가 병원균 저항성을 조절하는 새로운 치료제 표적이 될 수 있음을 제시한다.
이번 연구는 또 새로운 방법으로 세포 면역을 조절할 수 있음을 제시해 의의가 크다.
KAIST 생명과학과의 김은아, 이유진, 박혜은, 함석진 박사가 공동 제1저자로 참여한 이번 연구는 세계 석학 아담 안테비 독일 막스플랑크 연구소 박사팀과 공동연구로 진행됐다. 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 지난 6월 22일 출판됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
