KAIST, 암 전이 '세포 이동 비밀' 풀어...단백질 상호작용 시각화 기술로 원리 규명 작성일 11-10 48 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="b5noSIcnIK"> <p contents-hash="8d48a0b9d1ead998ca3af988ac9b5e57459b932858b6020fd784f04821c0e2d0" dmcf-pid="K1LgvCkLOb" dmcf-ptype="general">암세포가 다른 부위로 퍼지는 암 전이나, 면역세포가 이동하는 과정 등 세포 이동은 생명현상에 꼭 필요한 과정이다. 그러나 세포가 외부 자극 없이 스스로 이동 방향을 결정하는 원리는 밝혀지지 않았다.</p> <p contents-hash="f25d8f0ae3abd12e00c8bcca0e86ff32feaa429cca2fd0eb97ffe92aacf1d93a" dmcf-pid="9toaThEoOB" dmcf-ptype="general">이런 가운데, 한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)과 국제 공동 연구진은 세포가 스스로 방향을 정해 움직이는 원리를 규명, 향후 암 전이와 면역 질환 원인을 밝히고 새로운 치료 전략을 세우는 데 중요한 단서를 제시했다.</p> <p contents-hash="1bc24d15df0dfc372669f240a117c01b8afa77a18c5c7b075c08da95e0aef5c9" dmcf-pid="2FgNylDgEq" dmcf-ptype="general">KAIST는 허원도 생명과학과 석좌교수팀이 조광현 바이오 및 뇌공학과 석좌교수팀, 이갑상 미국 존스홉킨스대 교수팀과 함께 세포가 외부 신호 없이도 스스로 이동 방향을 결정하는 '자율주행 메커니즘'을 세계 최초 규명했다고 10일 밝혔다.</p> <p contents-hash="d596cff587273dcc00693be69e5231273452266ed045e8f702b3940d1baf5006" dmcf-pid="V3ajWSwaDz" dmcf-ptype="general">연구팀은 살아있는 세포 내 단백질들이 어떻게 상호작용하는지 눈으로 직접 볼 수 있는 이미징 기술 'INSPECT'를 개발했다. 이 기술로 세포가 스스로 어느 방향으로 움직일지 정하는 내부 프로그램 원리를 밝혀냈다.</p> <p contents-hash="3332befc73a71470e6602e9e8008c1c399036344819bcb7d3039d2c240943134" dmcf-pid="f0NAYvrNr7" dmcf-ptype="general">세포 이동을 조절하는 핵심 단백질인 Rho 계열 단백질(Rac1, Cdc42, RhoA) 작동 방식을 새롭게 분석한 결과, 이 단백질들이 어떤 단백질과 결합하느냐에 따라 세포가 직진할지, 방향을 바꿀지가 달라짐을 밝혀냈다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="91964ede9ca8474ae5823d37cf9bbb813a3531d8ff7d71499a644c16c4d4fdab" dmcf-pid="4pjcGTmjOu" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="세포 내 단백질-단백질 상호작용의 시각화 기술, INSPECT" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/10/etimesi/20251110111653723oxka.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="Bj46kNe4E9" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/10/etimesi/20251110111653723oxka.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 세포 내 단백질-단백질 상호작용의 시각화 기술, INSPECT </figcaption> </figure> <p contents-hash="47196348c2f084c146e1fa94e67fda371f85e43fc0e16a06e3c67c20dc19715e" dmcf-pid="8UAkHysADU" dmcf-ptype="general">INSPECT는 단백질이 서로 붙을 때 구분된 영역이 자연스럽게 생기는 '상분리' 현상을 인공 구현하는 기술로, 세포 속에서 단백질들이 실제로 어떻게 결합하는지 형광 신호로 직접 볼 수 있게 하는 기술이다.</p> <p contents-hash="fb021c7e671d0186838756be213da38b7c31455e380dc56255a3121660f0021a" dmcf-pid="6ucEXWOcmp" dmcf-ptype="general">연구팀은 단백질 페리틴과 형광단백질 DsRed를 활용해, 단백질들이 서로 결합할 때 작은 방울처럼 뭉친 '응집체'를 눈으로 확인할 수 있게 했다.</p> <p contents-hash="80315b6df0ca8b0149a93efb47ca84ae6c0a9cffa478fbd80474b6f699297ec4" dmcf-pid="Ps9VNLQ9I0" dmcf-ptype="general">이 기술로 연구팀은 15종 Rho 단백질과 19종 결합 단백질을 조합해 총 285쌍 상호작용을 분석해, 그중 139쌍에서 실제 결합이 일어남을 확인했다. 특히 Cdc42-FMNL 단백질 조합은 세포 '직진'을, Rac1-ROCK 단백질 조합은 세포 '방향 전환'을 담당하는 핵심 회로임을 밝혀냈다.</p> <p contents-hash="821c62c7887e13c22b48a4e133e2cb0eb460a3e5dea9e576865c7a2927e75a59" dmcf-pid="QO2fjox2O3" dmcf-ptype="general">연구팀은 세포 방향 조절에 중요한 단백질 Rac1의 일부(37번째 아미노산)를 바꿔, 그 단백질이 '핸들 역할'을 하는 ROCK 단백질과 잘 붙지 못하게 했다. 그러자 세포는 방향을 바꾸지 못하고 계속 직진했다.</p> <p contents-hash="6670714002fe942120a4763b1244710b8a3849cfdf43ffb343691986689e0f4b" dmcf-pid="xIV4AgMVmF" dmcf-ptype="general">반면 정상 세포에서는 Rac1과 ROCK이 잘 결합해 세포 앞부분에 '아크 스트레스 섬유'라는 구조가 생기고, 이 섬유는 세포가 방향을 바꿀 때 직각에 가까운 방향 전환이 되도록 했다.</p> <p contents-hash="28704fd642c956ac0e03dc0be1102d6e7695433fca99e0d0ad93734f1be1b21f" dmcf-pid="yVIhUFWIrt" dmcf-ptype="general">또 세포가 붙어 있는 환경을 변화시킨 실험에서, 정상 세포는 주변 환경에 따라 이동 속도가 달라졌지만, Rac1F37W 세포(핸들이 고장난 세포)는 환경 변화와 관계없이 속도는 항상 똑같았다. 이는 Rac-ROCK 단백질 축이 세포가 주변 환경을 인식하고 적응하는 능력을 세밀하게 조절한다는 것을 보여준다.</p> <p contents-hash="206ab95eb6e168a685494109155fd32a26edd55c6212592148ac2231b7767a8c" dmcf-pid="WfClu3YCm1" dmcf-ptype="general">허원도 교수는 “이번 연구는 세포 이동이 무작위 운동이 아니라, Rho 신호전달 단백질과 세포 이동 관련 단백질의 앙상블이 만들어내는 내재적 프로그램으로 정밀 제어됨을 규명한 것”이라며 “INSPECT 기술은 암 전이와 신경세포 이동 등 다양한 생명현상과 질병 분자 메커니즘을 밝히는 데 폭넓게 활용될 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="5d0ca3fc29589670132e7f07b5e4e1935d548f1dc2bf235a4eee98b87149a56b" dmcf-pid="Y4hS70Ghw5" dmcf-ptype="general">한편 KAIST의 이희영 박사, 이상규 박사(현 기초과학연구원 소속), 서예지 박사(현 휴룩스 소속), 김동산 박사(리버뇌개발연구소 소속)가 공동 제1저자로 참여한 이번 연구는 네이처 커뮤니케이션즈에 10월 31일 게재됐다.</p> <p contents-hash="f6913e95b14d2c6257f02aeb07bff7df1bdbed25ab946fb339319a2b92dcefda" dmcf-pid="GFgNylDgOZ" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "한국 성별격차 148개국 중 101위…이제는 '리더십 격차' 줄일 때" 11-10 다음 스포츠강좌이용권 신청하세요…10일부터 28일까지 접수 11-10 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
