서울대 약학대학 김성훈교수, 강력한 암 억제 유전자 발견

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2005-01-28 02:00

대전--(뉴스와이어)--과학기술부와 한국과학재단의 지원으로 창의적연구진흥사업을 수행하고 있는 서울대학교 약학대학 김성훈 (金聖勳·46·사진) 교수는 p18이라고 명명한 단백질이 강력한 암 억제 기능이 있음을 세계 최초로 규명하였다.

이 연구결과는 세계 최고 수준의 학술지 셀(Cell)지에 1월 28일 게재될 예정이다. 특히 백혈병, 간암 등의 환자들을 검사한 결과 p18이 정상적으로 작동하고 있지 않는 경우가 많이 발견되어 향후 각종 암의 진단과 치료에 활용될 것으로 기대된다.

김교수는 지난 5년간 순수하게 국내에서 수행한 생명과학 관련 연구논문 결과들을 네이쳐(Nature), 셀(Cell), 미국학술원지(PNAS) 등 유수 국제학술지에 50편 이상을 발표하였다. 특히, 유전자기능연구 및 단백질네트워크 연구 분야에서 세계적인 생명과학자로 인정받고 있어 2006년에 일본에서 개최되는 국제생화학회의 기조강연자로 초청되기까지 하였다.

1. 연구배경
현대인들은 자외선, 오염된 환경이나 각종 유해물질에 무방비상태로 노출되고 있다. 이러한 외부의 물리적, 화학적, 그리고 정신 및 육체적 스트레스들은 우리 세포 안에 있는 생명 정보센터인 DNA에 지속적인 손상을 입힌다. 이렇게 손상된 DNA가 재빨리 수선되지 않고 축적되는 경우 세포는 통제기능을 상실해 비정상적인 성장을 하게 되고 결국 암으로 진행하게 된다. 따라서 세포내에는 DNA의 상처를 치유하기 위한 각종 장치들이 필요하다. 이러한 치유 과정에 관여하는 인자들은 암의 발생 원인을 밝히거나 암의 예방 및 치료에 매우 중요하기에 많은 생명과학자들이 지난 수십 년간 혈안이 되어 관련 인자들을 찾고자 노력하고 있다. 이번에 발견된 p18은 바로 손상된 DNA의 치유에 결정적인 역할을 수행하는 것으로 서울대학교 김성훈교수팀이 그 기능을 세계 최초로 규명하게 된 것이다.

2. 연구현황
단백질 p18의 기능은 그 존재가 처음 발견된 이후 지난 30여년간 오리무중이었다. 김교수팀은 p18의 기능을 알아보기 위해 이 유전자의 기능이 파괴된 실험용 쥐를 배양하여 어떤 결과가 나타나는지를 관찰하였다. 놀랍게도 p18의 기능을 완전히 상실한 경우에는 수정 후 수일 내에 배아들이 모두 죽어버림으로써 p18의 기능이 세포의 생명 유지에 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 알게 되었다. p18의 기능이 정상보다 낮아진 경우의 실험용 쥐들은 정상적인 모습으로 태어나 성장하였다. 그러나 이들도 나이가 들어감에 따라 림프종, 간암, 유방암, 폐암 등 다양한 종류의 암을 발생시키기 시작하였다. 따라서 p18의 기능이 저하되어도 암이 유발될 수 있다는 사실을 발견하였다. p18이 세포내에서 어떤 일을 하는지 후속 연구를 계속한 결과 p18은 자외선이나 화합물 등에 노출되어 발생한 DNA 손상을 치유하고 심지어 정상적인 세포의 성장 과정에서 자연적으로 발생할 수 있는 DNA의 손상도 보호한다는 것을 알게 되었다. p18의 기능이 결실되었거나 저하된 경우 DNA 손상이 나이가 들어감에 따라 축적되어 암으로 발전하게 되는 것이다. 백혈병, 간암 환자를 분석해 본 결과 약 50%의 빈도로 p18의 기능이 현저히 저하되어 있음을 발견하여 p18이 인간의 암 발생을 억제하는 중요한 기능을 맡고 있음을 알게 되었다.

3. 연구성과 및 향후계획

암은 암 발생을 유발하는 발암유전자들과 이들을 억제하는 암억제유전자들간 힘의 균형이 깨어질 때 발생하며 따라서 중요한 발암유전자나 암억제유전자의 발견은 암 발생 원인의 이해와 암 예방 및 진단, 암치료제의 개발 등에 매우 중요하다. 특히 과거의 항암제가 일반 세포에도 강한 독성을 나타내어 부작용이 심했던 경우에 비해 최근의 항암제는 이와 같은 유전자들의 기능을 조절하는 방법을 통해 암세포에 특이적으로 작용될 수 있도록 개발되고 있다. 미국 등 선진국 제약사들은 최근 신기능 차세대 암치료제의 개발을 서두르고 있으며 10년 내에 암의 완전 정복도 조심스럽게 예상하고 있다. 이러한 시점에서 새로운 암억제유전자의 발견은 더욱 중요한 의미를 가진다 하겠다. 예를 들어 중요한 암억제 단백질인 p53이 1993년 발견된 이래 만편 이상의 관련 논문이 발표되었으며 사이언스 지는 올해의 분자로 선정하기도 하였다. 인간의 각종 암에서 약 50%가 이 유전자의 돌연변이를 가지고 있다. 본 연구에서 p18이 p53의 중요한 조절자로서 기능하고 있음도 규명되어 p18 발견의 중요성을 더해주고 있다. 암관련 중요 유전자의 발굴은 진단 및 예방과 신규 항암제 개발 등으로 이어진다. 김성훈 교수의 p18 유전자 기능규명으로 인해 우리나라는 현재 200억 달러에 이르는 세계 항암제 시장에서 선도적인 역할을 할 수 있는 발판을 마련하게 되었다. 현재 김교수연구팀은 인간의 다양한 암에서 p18의 이상 유무를 지속적으로 분석하고 있으며 p18을 대상으로 신기전항암제를 발굴하기 위한 연구에 박차를 가하고 있다.

문의 : 서울대학교 약학대학 김성훈 교수 (02-880-8180)

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