생물 및 의학 (건강) 죽은 세포를 리셋하는 법

2015.05.10 22:46

졸리운_곰 조회 수:374

죽은 세포를 리셋하는 법

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2015050041&service_code=03
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-05-06

 

 

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세포의 자살은 생명체 내부의 유전자들에 의해 결정되므로, 자연의 섭리라고 말할 수 있다. 물론 죽음을 유도하는 세포도 있다. T-면역세포는 세균이 몸 안에 침입하면 세균에 달라붙어 세균이 원치 않는 자살 과정을 유도하게 한다. 세포자살을 유도하거나 막는 방법을 개발하여 암을 포함한 여러 질병을 제어하려고 한다. 프로그램된 세포의 자살 과정을 이용하는 것이다.

캘리포니아 대학교 샌디에고 의과대학(University of California, San Diego School of Medicine) 연구진은 개념검증 (proof-of-concept)을 위한 실험을 통해, 세포 의사소통 네트워크의 핵심 중추를 조정함으로써 의학적 의미가 있는 세포의 행동을 조정할 수 있는 기술에 대해 발표하였다. 이번 주 미국 학술원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)의 관심 기사에 실린 상기 의사소통 노드의 조정은 세포 내에서 단일 수용체 또는 단일 신호 경로를 대상으로 의사소통을 하는 대신에, 세포 신호체계 네트워크의 많은 영역을 재프로그램할 수 있게 한다.

본 연구에서 이루어낸 기초 과학 발견은 의학적으로 많은 잠재적 가치를 가지는데, 약물 또는 유전자 치료 방식에 대한 기술을 궁극적으로 발전시키는 역량에 있다. 예를 들어, 본 기술은 비정상적인 세포 신호 전달로 야기되는 암과 같은 질병에, 다양한 상류 신호경로를 따라 진행을 느리게 하거나 역행시킬 수 있다는 의미이다.

“본 연구는 다양한 경로 및 여러 수용체로부터 일탈적인 세포의 신호를 리셋하기 위한 세포 신호 네트워크의 중추를 조정할 수 있다는 실현 가능성을 보여준다”고 본 연구의 상급 저자인 샌디에고 의과대학 부교수 프라딥타 고쉬(Pradipta Ghosh) 의학박사는 말했다. 특히, UCSD 연구팀은 단백질 단편인 펩티드를 인위적으로 조작하여, G 단백질이라는 단백질 가족의 활동성을 활성화시킨 것과 불활성화시킨 펩티드 두 개를 만들었다.

일반적으로 세포 표면에서 발견되는 G 단백질과 결합한 수용체는 세포 주변에서 어떤 일이 일어났는지에 대해 감지하고 반응할 수 있다. 현재 사용되고 있는 전체 처방 약물의 약 30%가 G 단백질 결합 수용체를 통해 세포에 영향을 미친다. UCSD 연합 연구팀은 최근 GIV라는 단백질을 포함한 다른 수용체에 의해 G 단백질이 세포막뿐만 아니라 세포 내에서도 활성화가 가능하다는 것을 발견하였다. 이러한 활동성은 암의 전이 및 다른 질병의 상태와 연관되어 있다. 연구진은 GIV 단백질 수용체의 조각으로부터 활동성이 있고 없는 ("on" and "off") 두 개의 펩티드를 만들었다.

연속적인 세포 배양 실험에서, 활동성을 켠 (“on”) 펩티드는 상처치료와 관련된 프로세스인 스크레치-운딩(scratch-wounding) 후 세포의 이주 능력이 가속되는 것이 확인되었다. 이와 대조적으로, 비활성화한 (“off) 펩티드의 경우, 암 세포의 공격성이 감소하였고 간 질환(liver fibrosis, 간 섬유증)과 관련이 있는 세포에 의해 콜라겐의 생산이 줄어들었다. 쥐를 이용한 동물실험 결과, 활성화된 펩티드는 상처 입은 피부를 빠르게 치료하는데 국부적으로 응용이 가능할 것으로 전망된다. “본 연구의 중요성은 앞으로 주목 받을 G 단백질 신호의 새로운 패러다임에 대한 시작의 의미를 가진다는 것”이라고 고쉬는 말했다.

1. 참고문헌: Journal Reference: Gary S. Ma, Nicolas Aznar, Nicholas Kalogriopoulos, Krishna K. Midde, Inmaculada Lopez-Sanchez, Emi Sato, Ying Dunkel, Richard L. Gallo, Pradipta Ghosh. Therapeutic effects of cell-permeant peptides that activate G proteins downstream of growth factors. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2015; 201505543 DOI: 10.1073/pnas.1505543112

 
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