생명/의료

p53 인자가 포도당의 대사를 조절하는 새로운 경로 발견

발행일 : 2011 / 03 / 18

중국과학기술대학 생명공학학부의 오면(吳緬) 교수와 미국 펜실베이니아대학 의학부의 양소로(楊小魯) 교수가 공동연구를 통해 p53 종양억제인자가 G6PD(glucose-6-phosphate dehydrogenase)의 활성을 직접 억제하는 방법으로 세포의 생물합성을 조절한다는 것을 발견하였다. 암 치료에 중요한 잠재적 가치가 있는 이 성과는 최근 세계적인 학술지《NatureCellBiology》에 등재되었다.

p53은 지금까지 발견한 세포 가운데 가장 중요한 종양억제인자에 속하는데, 인류 50% 이상의 종양세포에서 해당 인자의 결실 또는 돌연변이가 확인되었다. 최근 들어 연구자들은 p53 인자가 세포대사 특히 포도당의 대사과정에 중요한 역할을 한다는 것을 발견하였다. 오면 교수와 양소로 교수 연구팀은 p53 인자가 세포의 한 포도당대사 경로, 다시 말해서 오탄당인산(pentose phosphate) 경로의 조절에 중요한 역할을 한다는 것을 발견하였다.

이들은 실험을 통해 p53 인자가 오탄당인산 경로에서 선두로 반응하는 핵심효소 G6PD와 결합해서 그의 활성을 억제시킨다는 것을 입증하였다. 세포가 정상적인 상태일 경우, p53인자가 위 대사의 진행을 억제시키기 때문에 세포 가운데 포도당은 주로 효소분해와 트리카르복시산(tricarboxylic acid)의 순환에 참여해서 세포의 생장에 필요한 에너지를 생성하게 된다. 그러나 p53 인자에 돌연변이 또는 결실이 발생하면 G6PD과의 결합능력과 해당 효소에 대한 제어력을 상실하게 되고, p53의 제어를 받아오던 오탄당인산(pentose phosphate) 경로는 활성을 되찾게 된다.

이렇게 되면 대량의 포도당이 위 대사에서 소모되기 때문에 세포의 생장에 필요한 에너지를 생성할 수 없게 되고, 반면 이 과정에 대량 생성되는 환원제와 펜타오스(pentaose)가 종양세포의 급속한 생장을 촉진하게 된다.

이 연구는 또 최초로 p53 인자가 유전자전사 활성 외에도 촉매기능을 보유해서 G6PD의 활성을 억제시킨다는 것을 발견하였다.

이 성과는 약물작용의 위치를 정확하게 선택해서 오탄당인산의 경로를 간섭하는 방법으로 새로운 종양치료 방법을 개발할 수 있다는 것을 뜻한다고 오면 교수가 전하였다.