간암 세포에 필수적인 아르지닌 차단 방법을 제시한 이정원(왼쪽) 서울대 약학과 교수와 최선 이화여대 약학과 교수. /사진=한국연구재단
논문 제1저자인 정재우 서울대 유전공학 협동과정 박사과정생. /사진=한국연구재단국내 연구진이 간암 세포의 식량인 아미노산(아르지닌)을 차단해 고사시키는 방법을 학계에 제시했다.
한국연구재단은 이정원 서울대 교수와 최선 이화여대 교수 연구팀이 간암 세포에 필수적인 아르지닌을 감지해 이동능력을 차단하는 기술을 내놨다고 5일 밝혔다.
간암 세포는 아르지닌을 스스로 생성하지 못하고 외부에서 섭취한다. 간암 세포가 자식작용(自食作用)을 통해 생체물질을 분해하면 세포소기관(리소좀) 안에 아르지닌이 생긴다. 자식작용은 세포 내 노폐물을 청소하고 박테리아나 바이러스 등 외부 침입자를 제거하는 과정이다.
학계에서는 그동안 아르지닌 분해 효소를 처리해 간암 세포가 아르지닌을 이용할 수 없게 하는 시도가 있었으나 내성이 동반되는 한계에 부딪혔다.
TM4SF5의 아르지닌 감지 제어 과정.국내 연구팀은 아르지닌이 세포질로 이동하는 것을 차단하는 방법을 썼다. 아르지닌을 이동시키는 TM4SF5라는 단백질에 대해 억제 화합물(TSAHC)을 써 TM4SF5와 아르지닌의 결합을 못하게 한 것이다. TM4SF5는 아르지닌 농도가 높을 때 이를 감지해 세포막에서 리소좀 막으로 이동하고 아르지닌과 결합해 아르지닌 운송자(SLC38A9)에게 전달한다. 이때 신호전달인자(mTOR)와 단백질 합성에 중요한 하위인자(S6K1)가 활성화되며 간암세포 증식에 이용된다. 이정원 교수는 “리소좀 내부 아르지닌 감지 센서를 생리적 수준에서 살폈다”며 “궁극적으로 간암 세포를 굶겨 죽일 수 있는 단서를 확인했다”고 말했다. 이번 논문은 ‘셀 메타볼리즘’에 실렸다. /고광본선임기자 kbgo@sedaily.com
