지방세포 분화 억제 유전자 조절로 비만을 극복할 가능성을 국내 연구진이 열었다.
성균관대학교 한정환 교수팀은 체내 신호전달물질로 알려진 S6K1이 유전자 발현 변화 과정을 통해 지방세포의 수를 증가시켜 비만을 유도한다는 사실을 세계 최초로 규명했다. S6K1는 에너지 섭취에 의해 활성화되는 체내 신호전달물질로, 세포의 성장, 노화, 증식 등 다양한 생명현상에 중심적인 역할을 한다.
6K1은 에너지 자극에 의해 활성화되어 단백질 합성을 유도하는 신호전달물질인데 연구 팀은 이것을 인위적으로 결핍시킨 쥐는 항비만 형질을 가지며 각종 대사질환 관련 지표의 수치도 감소된다는 사실을 발견하였다. 이는 기존의 S6K1의 작용으로는 설명할 수 없어 S6K1의 새로운 역할에 대해 실험을 한 결과 지방세포 분화과정에서 S6K1이 활성화 된다는 것을 확인하였다.
줄기세포에서 활성화된 S6K1은 히스톤 단백질과 결합하는 과정을 통해 지방 세포 분화 억제 유전자인 Wnt 유전자의 발현을 감소시킴으로써 지방세포 분화를 촉진한다는 것을 밝혀냈다. 특히 비만인 사람의 지방조직 뿐 아니라 고지방 섭취를 통해 비만을 유도한 실험용 쥐의 지방조직에서도 S6K1이 활성화 되어 있고 그로 인해 후성유전학적 변화가 증가되어 있음을 관찰했다.
이번 연구로 비만 예방 및 치료제 개발에 새로운 가능성을 제시하였을 뿐만 아니라 특히 소아비만의 대표적 양상인 지방세포 과다형성과 그로 인한 만성 대사질환의 치료 연구에 핵심적인 단초를 제공하였다. 또한 세포질의 신호전달물질로만 알려져 있던 S6K1이 세포의 핵 내부에서 후성유전학적 변화를 통해 유전자의 발현을 직접적으로 조절한다는 사실을 세계 최초로 밝힌 연구이다.
한정환 교수는 "비만 치료제 개발에서 지방세포 분화의 원리를 밝히는 것은 매우 중요하다. 이번 연구는 S6K1이 지방세포 분화를 조절한다는 사실을 규명하여, 비만치료에 새로운 이정표를 제시하였다. 특히 소아비만 및 그로 인한 만성대사질환의 예방 및 치료제 개발에 핵심 단초를 제공하였다."고 연구 의의를 밝혔다.
한정환 교수 연구팀은 미래창조과학부 기초연구사업(집단연구) 지원으로 이 연구를 수행했으며, 이 연구는 세포생물학 분야의 세계적 학술지 ‘몰레큘라 셀(Molecular Cell)’ 4월 14일자에 게재되었다.
글. 정유철 기자 npns@naver.com