한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)이 비만이나 당뇨 등 대사성 질환을 제어하는 새로운 방법을 제시했다.
지방세포를 지방세포 전 단계인 줄기세포로 변화시키며 지방조직 크기를 줄이는 등 체중을 감소시키고, 지방세포 활성화로 체내 신진에너지 대사를 변화시켜 비만이나 당뇨 등 대사성 질환을 제어하는 방법이다.
KAIST는 서재명 의과학대학원 교수팀과 임대식 생명과학과 교수팀이 공동연구로 이런 전략을 규명했다고 1일 밝혔다.
지방조직은 식사 후 칼로리 여분을 담는 저장고 역할, 호르몬을 분비하는 내분비기관 역할을 한다. 두 가지 역할 중 하나라도 이상이 생기면 우리 대사 체계는 무너지고 당뇨나 비만과 같은 대사질환에 걸린다. 그러나 이 두 가지 기능을 조화롭게 관장하는 분자 수준 기전은 알려지지 않았다.
연구팀은 다세포 생물 조직, 신체 기관 크기를 결정하는 세포 내 신호전달체계 '히포 신호전달체계'의 얍타즈(YAP/TAZ) 단백질에 주목, 이 단백질의 지방세포 관련 기능을 규명했다.
식사 유무에 따라 지방조직 내 얍타즈 단백질 활성상태가 변한다는 점, 얍타즈 단백질 활성이 지방조직 크기를 직접 조절한다는 점. 에너지소비·포만감을 관장하는 렙틴이라는 호르몬 생성에 얍타즈 단백질이 직접 관여한다는 점을 밝혔다.
특히 체내에서 활성화된 얍타즈 역할을 규명하기 위해 '라츠1/라츠2(LATS1/LATS2)' 유전자를 생쥐 지방세포에서 결손시켰는데, 지방세포 내 얍타즈의 지속적인 활성이 지방세포를 줄기세포와 같은 세포로 변화(탈분화)시키며 지방조직 크기를 줄인다는 점을 확인할 수 있었다.
이번 연구는 1994년 렙틴 유전자 서열이 밝혀진 후 최초로 렙틴 발현 전사 조절 기전을 밝혔다는 점에서 세계의 주목을 받고 있다. 지방세포의 압타즈 활성 증가를 통해 혁신적인 비만 대사질환 치료제 개발 가능성을 제시했다.
최성우 KAIST 의과학대학원·생명과학과 박사(현 버클리 캘리포니아 주립대)와 강주경 생명과학과 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 네이처 대사(Nature Metabolism) 5월 29일 자 온라인판에 출판됐다.
한편 이번 연구는 과기정통부 리더연구자 지원사업, 중견연구자 지원사업, 바이오·의료기술개발사업, 해외우수과학자 유치사업, KAIST 국제공동연구지원사업 지원으로 수행됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
