국내 연구진이 세포가 영양분을 감지해 성장 신호를 켜는 원리를 밝혀냈다. 이번 연구는 암세포의 비정상적인 성장 신호를 차단하는 차세대 항암 치료법 개발에 활용될 것으로 기대된다. 카이스트는 화학과 박희성(사진 왼쪽)·강진영 교수(오른쪽) 연구팀이 연세대 김성훈 교수 연구팀과 공동으로 세포가 영양 상태를 감지해 성장 신호를 활성화하는 핵심 원리를 규명했다고 26일 밝혔다. 세포는 주변에 아미노산 등 영양분이 충분한지 지속적으로 확인하며 성장과 단백질 합성, 에너지 사용을 조절한다. 이 과정에서 중요한 역할을 하는 단백질 복합체가 세포의 ‘성장 스위치’로 불리는 mTORC1이다. mTORC1은 영양분과 에너지가 충분할 때 세포 성장과 단백질 합성, 대사를 촉진한다. 반면 과도하게 활성화되면 세포가 비정상적으로 증식할 수 있으며 실제 여러 암에서 이러한 현상이 관찰된다. 모바일 10원야마토게임 이 때문에 mTORC1은 오랫동안 항암제 개발의 주요 표적으로 연구돼왔다. 연구팀은 단백질 합성에 필요한 효소 복합체인 MSC에 주목했다. 기존에는 MSC가 단백질 합성 과정에만 관여하는 것으로 알려졌지만, 연구 결과 세포 내 영양 상태를 감지해 성장 신호를 전달하는 역할도 수행하는 것으로 확인됐다. 핵심은 MSC 구성 단백질인 LARS1이었다. LARS1은 류신을 인식하는 효소로, 영양분이 충분할 때 인산화 과정을 거친 뒤 MSC에서 분리돼 세포 성장 스위치인 mTORC1을 활성화하는 것으로 나타났다. 연구팀은 극저온 전자현미경을 활용해 LARS1과 IARS1의 결합 구조를 원자 수준에 가깝게 분석했다. 그 결과 평소 두 단백질은 강하게 결합해 있지만, 영양 신호에 의해 LARS1이 인산화되면 결합력이 약해지면서 MSC 밖으로 이동하는 것으로 확인됐다 모바일 야마토릴 . 또 LARS1이 인산화된 상태를 모방한 변이 단백질을 제작한 결과 mTORC1 활성이 크게 증가했다. 연구팀은 이를 통해 LARS1의 인산화가 영양 신호를 세포 성장 신호로 전환하는 핵심 분자 스위치임을 입증했다고 설명했다. 현재 일부 항암제는 mTORC1을 직접 억제하는 방식으로 작용하지만, 정상 세포의 성장과 대사에도 영향을 미칠 수 있다는 한계가 있다. 연구팀은 향후 LARS1을 인산화하는 효소와 조절 기전을 추가로 규명하면 성장 신호의 시작 단계만 선택적으로 차단하는 새로운 항암 치료 전략 개발이 가능할 것으로 보고 있다. 강진영 교수는 “이번 연구가 암세포에서 비정상적으로 활성화된 성장 신호를 보다 선택적으로 차단하는 치료 전략으로 이어지길 기대한다”고 말했다. 이번 연구에는 카이스트 화학과 김유진 박사가 참여했으며 연구 성과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스에 지난달 11일 온라인 게재됐다. 소 두 단백질은 강