백 교수 연구팀은 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구) 지원으로 연구를 수행했으며, 이 연구(논문명: AMPK-SKP2-CARM1 Signaling Cascade in Transcriptional Regulation of Autophagy)는 세계 유명 과학지인 네이처(6월 15일자)에 온라인으로 게재됐다.
오토파지는 세포 내 불필요한 단백질과 손상된 소기관을 분해하는 메커니즘(기전)으로 세포 생존에 필수적 역할을 한다. 세포가 스트레스에 노출되면 불필요한 구성 요소 혹은 노화되거나 변이된 소기관을 분해하는 식이다. 또한 감염된 박테리아나 바이러스를 제거해 체내 항상성을 유지한다. 오토파지가 원활하게 이뤄지지 않으면 암, 퇴행성 뇌질환 등이 발생할 수 있다.
이번 연구의 핵심 성과는 오토파지를 유도하는 과정에서 필수적인 신호전달 경로를 발견한 데 있다. 세포 핵 내에서 오토파지를 능동적으로 제어할 수 있는 방법을 찾은 것이다. 기존 연구는 대부분 세포 질에 초점이 맞춰져 있어 세포 핵 내에서 일어나는 유전자 발현 및 전사(유전자를 암호화하고 있는 DNA가 RNA로 해독되는 과정) 조절에 대한 연구는 전무한 상황이었다.
백 교수는 “체내 항상성을 유지하는 오토파지 기능이 제대로 작동하지 않을 경우 암, 퇴행성 뇌질환 등이 발생할 수 있다”며 “이번 연구에서 발굴한 신호전달 경로를 바탕으로 신개념 치료제 개발이 가능할 것으로 기대한다”고 말했다.
