KAIST-생명연 공동연구팀, 농도 따른 세포 변화과정 밝혀
국내 연구진이 활성산소 농도에 따라 세포가 어떻게 달라지는지를 밝혀냈다. 활성산소는 세포의 성장을 돕는 한편 농도가 높아지면 세포손상을 일으켜 노화와 질병을 촉진하는 것으로도 알려져 있다.
조광현 KAIST 교수(바이오및뇌공학과)와 이호성 박사과정생, 황채영ㆍ신성영 박사 연구팀은 권기선 한국생명공학연구원 박사와의 공동 연구를 통해 활성산소 농도에 따라 각각 세포 생존ㆍ증식, 세포 사멸에 관여하는 단백질인 `ERK(Extracellular signal-regulated kinases)'와 `JNK(c-Jun N-terminal kinases)'에 어떤 변화가 있는지를 관찰했다. 특히 관찰 과정에서 IT와 바이오기술을 융합한 시스템생물학 방법론을 적용했다.
그 결과 활성산소 농도가 낮을 때는 세포증식에 관여하는 ERK 단백질이 활성화되는 반면 활성산소 농도가 높아지면 세포사멸에 관여하는 JNK 단백질이 활성화된다는 사실을 확인했다.
적절한 스트레스 환경에서는 ERK 단백질이 활성화돼 세포가 분열하도록 신호를 보내는 반면 과도한 스트레스에 처하면 JNK 단백질이 활성화돼 분열을 멈추고 세포가 죽도록 유도함을 의미한다.
조 교수는 "생명현상의 수학 모델링과 방대한 컴퓨터시뮬레이션 분석을 통해 활성산소 농도에 따른 상반된 세포 반응을 조절하는 장치가 세포내 신호전달 네트워크 속에 내재돼 있음을 규명했다"며 "향후 활성산소로 인한 노화나 암을 극복하기 위한 연구에 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.
이 연구는 미래창조과학부 중견연구자 지원사업과 바이오의료기술 개발사업의 지원 하에 이뤄졌으며, 연구결과는 사이언스 자매지인 `사이언스 시그널링(Science Signaling)'지 3일자에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
조광현 KAIST 교수(바이오및뇌공학과)와 이호성 박사과정생, 황채영ㆍ신성영 박사 연구팀은 권기선 한국생명공학연구원 박사와의 공동 연구를 통해 활성산소 농도에 따라 각각 세포 생존ㆍ증식, 세포 사멸에 관여하는 단백질인 `ERK(Extracellular signal-regulated kinases)'와 `JNK(c-Jun N-terminal kinases)'에 어떤 변화가 있는지를 관찰했다. 특히 관찰 과정에서 IT와 바이오기술을 융합한 시스템생물학 방법론을 적용했다.
그 결과 활성산소 농도가 낮을 때는 세포증식에 관여하는 ERK 단백질이 활성화되는 반면 활성산소 농도가 높아지면 세포사멸에 관여하는 JNK 단백질이 활성화된다는 사실을 확인했다.
적절한 스트레스 환경에서는 ERK 단백질이 활성화돼 세포가 분열하도록 신호를 보내는 반면 과도한 스트레스에 처하면 JNK 단백질이 활성화돼 분열을 멈추고 세포가 죽도록 유도함을 의미한다.
조 교수는 "생명현상의 수학 모델링과 방대한 컴퓨터시뮬레이션 분석을 통해 활성산소 농도에 따른 상반된 세포 반응을 조절하는 장치가 세포내 신호전달 네트워크 속에 내재돼 있음을 규명했다"며 "향후 활성산소로 인한 노화나 암을 극복하기 위한 연구에 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.
이 연구는 미래창조과학부 중견연구자 지원사업과 바이오의료기술 개발사업의 지원 하에 이뤄졌으며, 연구결과는 사이언스 자매지인 `사이언스 시그널링(Science Signaling)'지 3일자에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
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