아코니타제-2 적절히 조절해 병원균 저항성·세포 면역 치료제 될 것
(서울=내외방송) 우리 몸 속에서 세포에게 에너지를 공급해주는 발전소 역할인 '미토콘드리아'가 만들어내는 다양한 부산물이 세포 면역을 조절할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
KAIST(한국과학기술원)는 10일 "이승재 생명과학과 교수 연구팀과 아담 안테비 독일 막스플랑크 연구소 박사와 공동연구를 통해 세포 속 발전소인 미토콘드리아의 부산물을 활용해 병원체(감염증을 일으키는 기생생물) 저항성을 제어하는 방법을 찾았다"고 밝혔다.
연구팀은 사람과 많은 유전자를 공유해 생물학 연구에 많이 활용되는 작은 동물인 예쁜꼬마선충과 인간 세포를 활용한 연구를 수행했다.
미토콘드리아 안에서 에너지와 대사 부산물을 형성하는 'TCA 회로'를 구성하는 효소인 아코니타제-2를 억제하자 개체 내 옥살아세트산(생체 내 물질대사 과정에서 생성되는 산성물질) 농도가 감소해 병원균 저항성이 강화됐다.
TCA 회로는 미토콘드리아 안에서 포도당과 지방산, 아미노산 등 세포의 주요 에너지원을 분해해서 에너지를 만들고, 그 과정에서 각종 부산물을 생성한다.
아코니타제-2는 미토콘드리아 기능에 필수적인 효소로 이를 억제하면 미토콘드리아 손상과 함께 암과 같은 심각한 질환을 유발할 수 있다.
연구팀은 옥살아세트산이 줄어들면 미토콘드리아가 손상됐을 때 생기는 스트레스 반응인 '미토콘드리아 미접힘 단백질 반응'을 활성화해 병원균 저항성을 강화한다는 것을 발견했다.
이 현상은 인간 세포에서도 마찬가지였으며 예쁜꼬마선충부터 포유류까지 이어진다는 것이다.
아코니타제-2의 기능을 적절히 감소시키면 예쁜꼬마선충의 장수를 유도하고, 병원균에 대한 저항성을 증진하는 등 긍정적인 효과가 기대된다.
미토콘드리아의 아코니타제가 병원균 저항성과 세포 면역을 조절하는 치료제가 될 수 있다는 가능성을 나타낸 것이다.
김은아, 이유진, 박혜은, 함석진 박사가 공동 제1저자로 참여한 이 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지인 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 최근 출판됐다(논문명: Mitochondrial aconitase suppresses immunity by modulating oxaloacetate and the mitochondrial unfolded protein response).
