세포 생존·기능 주관하는 '세포외기질' 파악의 길 열려

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구진이 참여한 국제 공동연구진이 세포의 생존과 기능, 분화를 위해 끊임없이 변화하는 그물구조인 세포외기질를 조절하는 단백질 티로신의 인산화 효소를 세계 최초로 찾아냈다.

31일 미래창조과학부에 따르면 여창열 이화여대 생명과학전공 교수 연구진과 말콤 휘트먼 미국 하버드치과대학 교수 연구진은 뼈와 폐의 발달에 필요한 것으로 알려진 단백질 VLK가 세포외기질과 세포외기질 분해효소를 인산화하는 것을 밝혀냈다.

세포외기질은 세포 바깥쪽에 있는 그물 형태의 복잡한 구조이다. 동물 몸속 대부분의 세포는 이 세포외기질에 결합하고 있거나 둘러싸여 있다.

세포외기질을 제대로 이해하려면 세포 바깥에서 작용하는 단백질 티로신의 인산화효소를 찾아내야 한다. 그동안 세포외기질이나 티로신을 가진 단백질이 발견된 경우는 많지만 이들 단백질을 인산화하는 효소의 정체는 규명되지 않았다.

연구진은 이번에 단백질 VLK가 세포 밖으로 분비되며 세포외기질과 세포외기질 분해효소도 인산화시키는 점을 알아냈다. 실험 결과 사람과 생쥐의 혈소판에 자극을 주면 혈소판 내부에 저장된 VLK가 세포 밖으로 분비되면서 함께 방출된 여러 단백질의 티로신을 인산화하는 것으로 나타났다.

연구진은 서열 분석 프로그램을 통해 VLK 말단에 세포 밖 분비를 지시하는 서열이 존재하는 점에 착안해 실제 VLK의 분비를 확인했다.

여 교수는 “이번 연구가 티로신 인산화에 의한 세포외기질과 세포외 단백질 기능조절이라는 미개척 연구분야의 실마리를 제공하고, 세포외기질 형성 또는 기능 이상에 의해 생기는 질병의 치료제 개발을 위한 계기가 될 것”이라고 설명했다. 그물구조가 과하게 축적되는 섬유증이나 그물구조 분해가 필수적인 암 전이과정을 이해하는 전기가 될 것으로 연구진은 기대하고 있다.

이번 연구는 미래부와 농촌진흥청의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 생명과학 분야 국제학술지인 ‘셀’(Cell)의 지난 29일자에 ‘주목받는 논문’(Featured Article)으로 게재됐다.

VLK의 단백질 티로신 인산화 기능. 미래창조과학부 제공.