한국연구재단(이사장 노정혜)은 전남대학교 김정선 교수와 이영철 교수 연구팀이 제2형 히스톤 탈아세틸화 효소의 활성이 제어되면서 후천적 유전자 발현이 조절되는 분자생물학적 과정을 규명했다고 8일 밝혔다. 이로서 후천적 유전자 발현에 의한 암을 치료하는데 필요한 신약 개발에 한걸음 더 다가갔다.
유전자 발현으로 인한 히스톤의 아세틸화 정도가 균형을 잃으면 피부, 폐, 뇌 등 다양한 부위에 암이 생기게 된다. 히스톤 탈아세틸화 효소는 히스톤의 아세틸화정도를 조절해 해당 DNA의 발현을 억제한다. 히스톤 탈아세틸화 효소는 생물학적 역할이 다양하다. 그러므로 이를 무분별하게 저해하면 심각한 부작용을 초래한다. 유형에 따라 소화 기관, 혈구, 심근, 신경 세포 등에 독성을 나타낸 것으로 알려져있다.
연구팀은 여러 유형의 히스톤 탈아세틸화 효소 중 항암 효과와 연관성이 큰 제2형 히스톤 탈아세틸화효소의 유전자 발현 조절과정을 규명했다. 이 효소만 특이하게 저해하여 최소한의 부작용으로 암세포사멸, 종양혈관 형성 억제 효과를 높여줄 기반을 마련했다. 연구 결과, 제2형 히스톤 탈아세틸화 효소와 이의 활성을 매개하는 SMRT 단백질과의 복합체 구조가 밝혀졌다.
이 연구 결과는 항암, 종양혈관 형성억제 그리고 면역조절, 심근비대증 등을 치료하기 위한 부작용이 최소화된 신약 개발로 이어질 전망이다.
연구팀은 " 이 연구는 히스톤 아세틸화 관련 저해제의 부작용을 줄일 수 있는 특이성 높은 저해제 개발에 횔용될 것"이라며 "앞으로 이어질 후속 연구에서 개발되는 저해 물질이 제2형 탈아세틸화 효소 관련 질병 치료제의 신약이 될 것으로 기대한다"고 밝혔다.
이 연구 성과는 한국연구재단 이공학 개인기초연구지원사업으로 수행되었다. 생화학 및 분자생물학분야 국제학술지 '핵산 연구(Nucleic Acids Research)' 10월13일 자에 게재되었다.
