세포사멸 유도 복합체의 형성 규명
세포사멸 유도 복합체의 형성 규명
  • 함예솔
  • 승인 2018.09.22 19:00
  • 조회수 2151
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스스로 사멸하는 세포. 출처: fotolia
스스로 사멸하는 세포. 출처: fotolia

세포사멸을 유도하는 단백질 복합체 형성의 마지막 퍼즐이 풀렸습니다. 중앙대학교 박현호 교수가 기존 불완전한 학설을 뒤집는 세포 사멸 유도 신호 복합체 형성과정모델을 제시했다고 합니다. 

 

노화된 세포나 암과 같은 비정상세포 등은 스스로 사멸해야 건강이 유지되고 우리 몸이 정상적으로 발달할 수 있습니다. 세포사멸 작용은 사멸예정인 세포에 죽음신호단백질이 결합하여 세포사멸 유도 신호 복합체(DISC)를 형성하는 것입니다. 이 복합체의 형성에는 죽음 수용체 단백질, FADD 어답터 단백질, Caspase-8 단백질 분해효소가 관여하고 있습니다. 이 단백질들이 모여 세포사멸 유도 신호 복합체가(DISC)가 형성되는데, 현재까지는 DISC의 형성과정에 대해 수많은 연구가 있었지만, 만족하는 복합체 형성 기전을 설명할 수 있는 모델은 없어 수수께기로 남아 있었습니다. 

 

특히, 왜 Caspase-8의 두 번째 DED 도메인의 FL-모티프만 Caspase-8의 이량체 형성과 그것의 활성에 중요한지에 대한 사실은 기존의 수많은 학설 및 모델로 설명할 수 없었습니다. 그래서 모든 연구결과를 만족시킬 수 있는 새로운 기전이 필요했습니다. 

 

Caspase-8의 단백질 결합도메인 (2개의 연속된 DED 도메인)의 3차구조. 출처: 한국연구재단
Caspase-8의 단백질 결합도메인 (2개의 연속된 DED 도메인)의 3차구조. 출처: 한국연구재단

연구팀은 세포사멸 유도 신호 복합체(DISC)의 핵심적인 부속 단백질인 카스파제(Caspase-8)에서 단백질 결합 부위의 입체구조를 규명해 DISC의 형성 과정에 대한 명확한 모델을 제시했습니다. 

 

연구 결과, 카스파제(Caspase-8)에서 2개의 연속된 DED 도메인 부분이 교차돼 이량체를 형성한다는 사실을 밝혀냈습니다. 참고로 도메인이란 단백질이 특정 작업을 수행하는데 필요한 부분으로, 몇 가지의 단백질 서열로 구성된 3차 구조입니다. 이러한 이량체의 형성은 지금까지 전혀 예상하지 못한 부분이 교차된 형태입니다. 이량체의 형성은 왜 두 번째 DED 도메인의 FL-모티프가 카스파제(Caspase-8) 이량체 형성과 그것의 활성에 중요한지 설명할 수 있는 구조였습니다. 참고로 모티프란 단백질의 아미노산 배열에 나타나는 작은 구조로서 특별한 조합의 2차 구조입니다.

 

세포 사멸과정의 단계를 이번 연구를 바탕으로 정리하고 새로운 세포사멸 유도 신호 복합체 형성의 기전에 대한 모델을 제시함. 출처: 한국연구재단
새로운 세포사멸 유도 신호 복합체 형성의 기전에 대한 모델을 제시. 출처: 한국연구재단

연구팀은 연구 결과를 바탕으로 기존 연구 결과를 설명할 수 있는 새로운 세포사멸 유도 신호 복합체 형성 기전의 모델을 제시했습니다. 이 모델은 기존의 불완전한 모델을 보완할 수 있는 새로운 모델입니다. 따라서 이번 연구 결과는 기존 연구 결과들을 모두 만족할 수 있으면서, 기존의 학설을 뒤집는 새로운 세포사멸 유도 신호 복합체 형성모델을 제시했다는 점에서 학문적 진보를 이뤘다는 평가입니다.

 

박현호 교수는 "이 연구는 기존의 세포사멸 유도 신호 복합체 형성과정 학설을 뒤집고 수많은 연구 결과를 온전히 만족시킬 수 있는 새로운 모델을 제시한 것"이라며 "세포사멸 연구의 학술적 진보를 이뤘으며 세포사멸 도메인을 표적으로 하는 염증 조절 원천기술 개발에도 기여할 것"이라고 전했습니다. 이 연구는 국제학술지<Cell Death and Differentiation)에 게재됐습니다. 


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