백혈병·혈액암 등 치료법 ‘새 길’ 열다…조혈줄기세포 생성 규명

IBS, 섭티16에이치 유전자가 발생에 핵심 역할
종양억제 유전자 매개로 세포발생 신호조달에 관여

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국내 연구진이 혈액세포의 근간인 '조혈줄기세포'의 생성 원리를 규명하는 데 성공했다. 백혈병과 혈액암 등 혈액질환 치료법 개선에 중요한 성과로 쓰일 전망이다.

기초과학연구원(IBS)은 이윤성 유전체 항상성 연구단 연구위원이 이끄는 분자유전학팀이 미국 캘리포니아 주립대 샌디에이고 캠퍼스(UCSD)와 공동연구를 통해 히스톤 샤페론 단백질의 한 종류인 '섭티16에이치(Supt16h)'가 조혈줄기세포 발생에 관여하는 사실을 밝혀냈다고 24일 밝혔다.

혈액세포는 백혈구, 적혈구, 혈소판을 모두 일컫는 세포로, 체내에 산소를 공급하고 면역을 담당한다. 혈액세포는 조혈줄기세포가 만드는 데, 척추동물의 경우 조혈줄기세포가 성체가 되는 시기에 대동맥 내피 세포에서 생성된다고 알려져 있다.

하지만, 그 과정에 관여하는 다양한 유전자와 각각의 기능은 정확히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 조혈줄기세포 생성에 관여하는 새로운 유전자를 찾고자 제브라피쉬(유전체 구조와 인간과 85% 이상 유사한 실험모델)에 무작위로 돌연변이를 유발한 1만3000여 마리를 분석해 조혈줄기세포 발생에 문제가 있는 네 가지 모델을 제작, 차세대 시퀸싱 방법으로 유전자를 분석했다.

그 결과, 유전자 발현을 조절하는 히스톤 단백질이 뭉치거나, DNA 사슬이 엉키지 않도록 제어하는 '히스톤 샤페론 단백질'인 섭티16에이치 유전자에 돌연변이가 생기면 단백질 기능을 상실한다는 것을 알아냈다. 이는 섭티16에이치 유전자가 조혈줄기세포 발생에 핵심 역할을 한다는 점을 직접적으로 보여준 것이라고 연구팀은 설명했다.

또 섭티16에이치 유전자가 결여되면 세포 발생을 조절하는 '노치(Notch) 신호 체계'에 이상이 생기는 것을 발견했다. 세포 발생에 중요한 노치 신호 유전자의 발현을 감소시켜 조혈줄기세포 생성 저해로 이어졌다.

이윤성 IBS 연구위원은 "이번 연구는 섭티16에이치 유전자가 특정 기관과 세포 발생에 필수적인 유전자 발현을 조절함을 밝히고, 종양억제 유전자인 'p53'을 매개로 노치 신호 전달을 조절해 조혈줄기세포 발생에 중요하다는 사실을 규명한 것"이라며 "앞으로 조혈줄기세포를 이용한 치료에 중요한 지표가 될 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '네이처 셀 바이올로지(24일자)' 온라인판에 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr

백혈병·혈액암 등 치료법 ‘새 길’ 열다…조혈줄기세포 생성 규명
이윤성 IBS 유전체 항상성 연구단 연구위원(뒷줄 왼쪽서 두번째) 연구팀이 조혈줄기세포 생성에 히스톤 샤페론 단백질 중 하나인 '섭티16에이치'가 관여한다는 사실을 밝혀냈다.

IBS 제공






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