세포사멸 유도 복합체의 형성 규명

세포사멸 유도 과정에 대한 기존 불완전한 학설 뒤집다 

세포사멸을 유도하는 단백질 복합체 형성의 마지막 퍼즐이 풀렸다.

증앙대 박현호 교수가 기존 불완전한 학설을 뒤집는 세포사멸 유도 신호 복합체 형성 과정모델을 제시했다고 한국연구재단이 20일 밝혔다.

노화된 세포나 암과 같은 비정상세포 등이 스스로 사멸해야 건강이 유지되고, 우리 몸이 정상적으로 발달할 수 있다. 세포사멸 작용은 세포막 부위에서 DISC이라는 단백질복합체가 형성되면서 시작된다.

현재까지 수많은 연구가 되었지만 DISC의 형성 과정에 대한 만족스러운 연구모델이 없어, 수수께끼로 남아 있었다.

연구팀은 DISC의 핵심적인 부속 단백질인 카스파제(Caspase-8)에서 단백질 결합 부위의 입체구조를 규명했고, 이를 통해 DISC의 형성 과정에 대한 명확한 모델을 제시했다.

연구결과, 카스파제에서 2개의 연속된 DED 도메인* 부분이 교차되어 이량체를 형성한다. 지금까지 전혀 예상 못한 부분이 교차된 형태이다. 이러한 구조로 인해 두 번째 DED 도메인의 FL-모티프*가 카스파제 이량체 형성과 활성에 중요한 기능을 하게 된다.

박 교수는 “이 연구는 기존의 세포사멸 유도 신호 복합체 형성 과정 학설을 뒤집고, 수많은 연구결과를 온전히 만족시킬 수 있는 새로운 모델을 제시한 것”이라며, “세포사멸 연구의 학술적 진보를 이루었으며, 세포사멸 도메인을 표적으로 하는 염증 조절 원천기술 개발에도 기여할 것으로 기대된다”라고 연구 의의를 설명했다.

이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 바이오의료기술개발사업, 기초연구사업의 지원으로 수행되었고, 권위있는 국제학술지 세포죽음과 분화(Cell Death and Differentiation) 9월 11일 논문으로 게재되었다.

Caspase-8 의 단백질 결합도메인 (2개의 연속된 DED 도메인)의 3차구조. 3차구조를 바탕으로 Caspase-8이 2개의 연속된 DED 도메인의 교차에 의해 이량체가 형성이 됨을 밝힐수 있었음.

세포사멸과정의 단계를 이번 연구를 바탕으로 정리하고 새로운 세포사멸 유도 신호 복합체 형성의 기전에 대한 모델을 제시함. 이번 모델은 두 번째 DED 도메인의 FL-모티프가 도메인 교차에 중요하기 때문에 Caspase-8 이량체형성에 중요하다는 사실을 제안함. 새로운 모델은 기존 수많은 연구결과를 모두 설명할 수 있는 모델임.

◆용어설명
*도메인 : 단백질이 특정 작업을 수행하는 데 필요한 부분 혹은 부위이다. 몇 가지 단백질 서열로 구성된 3차 구조이다.

*모티프 : 단백질의 아미노산 배열에 나타나는 작은 구조로서, 특별한 조합의 2차 구조이다.





[e-mail] 조석장 기자