세포 분열을 제어하는 단백질 ‘FoxM1'의 작용 메커니즘을 미국 연구진이 밝혀냈다.

이 단백질은 암세포에서 거의 예외 없이 비정상적으로 활성화하는 것으로 알려져 있다. 이렇게 되면 환자의 대사 기능이 약해지고 암세포의 화학치료 저항이 강해져 좋은 예후를 기대하기 어렵게 된다.

연합뉴스에 따르면 미국 캘리포니아대 산타크루즈 캠퍼스(UCSC) 과학자들이 암치료제 개발의 표적이 되어 온 ’FoxM1'의 ‘접힘 구조’ 변화와 작용 메커니즘을 밝혀냈다. 또 이 단백질의 구조 변화를 유도하는 인산화 과정이 어떻게 진행되는지도 이 연구진들이 확인했다.

연구를 진행한 루빈 캘리포니아대 교수는 세포가 분열하려면 여러 종의 단백질이 만들어져야 하는데 FoxM1은 이들 단백질 합성을 지시하는 유전자를 총괄 제어하는 것을 알아냈다. 연구팀은 비활성 상태에서 FoxM1의 구조를 확인하고 핵자기공명 분광법(NMR spectroscopy)로 활성 상태에서 관찰한 결과 단백질 접힘(folding) 구조의 전이에 답이 있음을 밝혀냈다고 매체는 전했다.

비활성 구조에서 FoxM1의 도메인 두 개가 결합했지만 활성 상태에선 이들이 분리돼 구조가 변했다. 도메인은 독립 구조의 단백질 부위를 지칭하며 100개에서 300개의 아미노산으로 구성돼 있다. 대부분 단백질은 질서 있는 3차원 구조로 접혀야 제 기능을 발휘한다.

연구팀은 비활성 상태에서 FoxM1이 혼자서 접히지만, 활성 상태에서 무질서한 구조로 변해 다른 단백질을 끌어모아 전사 인자의 온·오프 메커니즘을 보여주는 것일 수 있다고 설명했다고 매체는 밝혔다.

FoxM1의 두 도메인이 분리돼 무질서한 구조로 바뀌려면 인산화 과정이 필요한데 정확히 단백질 어느 부위에 인산기가 결합하는지도 연구진은 확인했다. 루빈 교수는 “억제된 상태의 FoxM1 구조를 확인함으로 비정상적 활성화를 막는 약제 개발의 길이 열렸다”면서 “전사 인자의 작용을 이해하는 측면에서도 큰 의미”라고 자평했다고 매체는 전했다. 

이 연구결과는 저널 ‘이라이프(eLife)’에 실렸다.

노상우 기자 nswreal@kukinews.com