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단백질을 차단하면 결장 종양의 전원 공급이 중단될 수 있어
구효정(cancerline@daum.net)기자2023년 11월 29일 17:45 분입력   총 1145명 방문
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해외 저널 셀리포트(Cell Reports)에 발표된 최신 연구 결과를 보면 종양 세포에 에너지 공급을 담당하는 단백질 간의 상호 작용을 발견했으며 향후 결장암 치료법 개발에 중요한 영향을 미칠 수 있는 것을 새롭게 발견했다.

연구 저자이자 암 생물학 연구 프로그램의 회원인 캔센칼(Can Senkal)박사는 "이 연구는 이러한 발견을 바로 여기 Massey에서 완전히 새로운 항암제 개발에 알리는 데 사용할 수 있기 때문에 매우 흥미롭습니다"라고 말했습니다. 그는 메세이(Massey)대학에서 근무하고 있으며 VCU 의과대학 생화학 및 분자생물학과 조교수이다.

참고로 VCU Massey Cancer Center는 미국 버지니아주의 리치먼드에 위치한 의학 및 암 연구 센터이다. Virginia Commonwealth University (VCU)와 관련된 종합 암 치료 및 연구 시설이며 리치먼드의 VCU 메디컬 센터 근처에 있다. 이 센터는 암 관련 연구, 치료, 예방을 위한 다양한 프로그램을 제공하며 암 환자들에게 진단 및 치료 서비스를 제공하기 위해 특화된 시설 중 하나이다.

세라마이드라고 알려진 지방 화합물 종류가 결정적인 역할을 한다는 사실을 알게되었다. 세라마이드는 여러 가지 중요한 세포 기능을 조절하며, 많은 항암제는 세라마이드 생성을 자극하여 질병을 예방하는 데 도움을 준다. 세라마이드 생산이 중단되면 암세포는 더 효율적으로 생존하고 성장할 수 있다. 센칵박사와 그의 팀은 어떤 단백질이 세라마이드 생성 단백질과 정기적으로 상호 작용하는지 확인하기 위해 실험실에서 세포를 광범위하게 검사하기 시작하여 추가 조사가 필요한 잠재적 패턴을 확인했다.

세라마이드 합성효소(세라마이드 생성을 담당하는 효소)는 합성효소 1-6의 6가지 맛으로 구성된 다양한 팩으로 제공된다. 연구를 통해 첫 번째 맛인 세라마이드 합성효소 1(CerS1)이 열충격 단백질 27(Hsp27)로 알려진 특정 단백질과 고도로 상호작용한다는 사실을 관찰했다. 열 충격 단백질은 다른 단백질이 완전한 기능을 유지하도록 보호하는 역할을 한다. 그러나 그것들이 너무 많으면 규모가 기울어지고 세라마이드 합성 효소가 제 역할을 하는 것을 방해할 수 있다.

연구자들은 또한 많은 결장암 세포에서 Hsp27 활성이 더 높은 반면 동시에 CerS1 활성은 현저히 낮다는 사실을 발견하여 Senkal과 그의 팀은 하나의 부재가 다른 세포의 존재와 연결되어 있는지 고려하게 되었다.

연구진은 "이러한 음양 관계가 우리에게 그것을 따르겠다는 아이디어를 주었습니다"라고 말했다. "Hsp27은 좋은 사람인 CerS1을 저지하는 나쁜 사람과 같습니다."라고 덧붙였다.

이번 연구를 통해 Hsp27이 대장암 세포에서 CerS1과 상호작용하고 CerS1의 기능을 억제하는 구체적인 생물학적 메커니즘을 확인했다. 이들 세포에서 Hsp27의 활동을 의도적으로 차단함으로써 Hsp27의 감소된 존재가 CerS1의 재활성화를 증가시켜 미토콘드리아 기능 감소를 강제한다는 것을 확인했다. 암세포는 증식할 에너지를 얻기 위해 미토콘드리아에 의존한다. 이것이 없으면 암세포는 더 이상 필요한 양의 에너지를 유지할 수 없어 사라진다.

이러한 열 충격 단백질의 기능을 차단함으로써 암에 연결된 전원의 플러그를 뽑을 수 있는 세포 손을 본질적으로 다시 활성화할 수 있었다고 이 번 연구의 성과를 알렸다. 이 발견으로 인해 연구 저자들은 Hsp27이 대장암에 대한 새로운 치료법 개발의 주요 표적이 될 수 있다고 제안했다.

샌켈박사는 “우리는 실제로 이러한 단백질-단백질 상호작용을 추적하여 다른 효소를 건드리지 않으면서 특정 효소를 정확하게 재활성화할 수 있습니다.”라고 말했다.

결장암에서 고무적인 결과를 보여주었지만 이 연구의 범위를 폐암, 췌장암, 전립선암을 포함하여 Hsp27의 과발현이 관찰된 추가 고형 종양으로 확대하기를 연구팀은 희망하고 있다.

이 연구의 공동 작업자로는 Rowan Boyd, Sachin Kempelingaiah, Saurav Majumder, Ph.D., Grace Mavodza, Ph.D., Johnny Stiban, Ph.D.가 있습니다. VCU 의과대학의 Alexandra Straus; Stony Brook University의 Yusuf Hannun, MD, Lina Obeid, MD 및 Varun Reddy.
뒤로월간암 2023년 10월호
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