김빛내리 서울대 교수팀...암·당뇨 등 인슐린관련 질병연구 새로운 단서 제공
신체 성장을 조절하는 마이크로RNA와 그 표적유전자를 국내 연구진이 발견했다． 이는 마이크로RNA와 그 표적유전자가 인슐린 신호를 제어해 세포의 성장과 대사를 조절한다는 사실을 증명한 것이다.
김빛내리 서울대 교수(생명과학부)팀은 지금까지 학계가 신체의 크기와 발육기 성장의 조절 방법에 대해 정확한 메커니즘을 밝히지 못한 상태에서, 초파리와 사람 세포주를 이용해 마이크로RNA가 바로 신체의 성장을 조절할 수 있다는 사실을 밝힌 것이다.
이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 '리더연구자지원사업 중 창의적 연구'의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 세계최고의 권위의 과학저널인 <셀(Cell)) 11일자에 게재된다.
김 교수팀은 초파리의 마이크로RNA 가운데 하나인 miR-8(인간은 miR-200에 해당)이 없어질 경우 난쟁이 초파리가 되는 것을 확인하고, 이 마이크로RNA가 초파리 유년기 시절에 지방세포에서 인슐린 신호 전달을 촉진시켜 신체 성장을 조절한다는 사실을 발견했다.
또 이 마이크로RNA는 USH라는 표적유전자(인간은 FOG2라는 유전자에 해당)를 제어해 지금까지 알려지지 않은 새로운 방식으로 인슐린 신호전달을 조절한다는 사실도 밝혀냈다. 더 나아가 마이크로RNA를 통한 조절 작용이 사람의 세포에도 그대로 적용될 수 있음을 확인했다.
김 교수팀은 이번 연구에서 마이크로RNA의 표적유전자들 가운데 중요한 것들은 진화적으로 보존되어 있을 것이라고 가정하고, 초파리와 사람에게서 공통적으로 발견되는 마이크로RNA인 miR-8의 표적유전자들 가운데 보존된 유전자들을 집중 연구해 중요한 생리기능을 가진 표적유전자를 찾았다.
마이크로RNA는 특정 유전자의 발현을 선택적으로 억제해 정상적인 발생이 이루어지도록 돕는다. 마이크로RNA가 유전자의 발현을 억제하는 것은 그 RNA 염기서열에 의해 결정되는데, 상보적인 염기 결합이 가능한 유전자들을 표적해 그들의 발현을 억제한다. 그러므로 마이크로RNA의 기능을 알기 위해서는 마이크로RNA의 표적유전자를 찾아야만 한다.
그러나 지금까지 마이크로RNA의 표적유전자를 찾기 위해서 활용된 생물정보학적 예측법은 정확도가 떨어져 표적유전자를 찾는데 어려움이 많았다.
김 교수팀은 이번 연구에서 인슐린 신호전달을 조절하는 새로운 유전자들을 찾아내, 향후 당뇨병·암 등 질병 연구에 중요한 단서를 제공했다.
인슐린 신호전달은 생명체에서 매우 중요한 기능을 한다. 동물이 성장하는 과정에서 신체 크기를 조절할 뿐만 아니라, 성체가 된 후에도 신체의 각종 물질대사를 조절하고 지방 축적량을 제어하는 데에도 밀접하게 관련된다. 인슐린 신호전달에 문제가 생기면 당뇨병·암 등 많은 질병을 유발하며, 인슐린 신호가 노화과정을 조절한다는 연구 결과도 보고된 바 있다.
김 교수는 "인슐린 신호 전달은 발생 과정에서도 중요할 뿐만 아니라 암·당뇨·노화 등과도 밀접한 관련이 있다는 기존의 연구결과를 종합해 볼 때 이번 연구는 마이크로RNA와 인간의 질병과의 연관성을 밝히고, 그 치료제를 개발할 수 있는 가능성을 열었다"고 밝혔다.
