심장질환 숨겨진 전달경로 첫 규명

KAIST 조광현ㆍ허원도 교수팀

KAIST 바이오뇌공학과 조광현 교수팀 · 생명과학과 허원도 교수팀은 심근비대증 원인신호 전달경로의 숨겨진 메커니즘을 처음으로 규명했다고 21일 발표했다.

심근비대증은 다양한 원인에 의해 심근세포가 비대해지는 증상으로 심부전증 부정맥 등을 일으킬 수 있는 주요 심장질환이다. 그동안 심근비대 원인으로 '칼시뉴린(calcineurin · 칼슘이온에 의해 활성화하는 단백질)'과 '엔팻(NFAT · 전사인자로서 심근비대의 원인을 제공하는 단백질)' 간 상호작용이 주요한 원인으로 알려졌으며,이 둘 간의 신호전달경로에 알캔(RCAN1 · 칼시뉴린의 기능을 조절하는 단백질)이 밀접하게 관여한다고 알려졌다.

그러나 알캔은 세포 내 농도가 낮을 때는 칼시뉴린의 기능을 저해하는 억제자로 기능하지만, 농도가 증가하면 오히려 칼시뉴린의 기능을 촉진하는 역할을 해 이를 두고 논란이 분분했다.

연구진은 알캔의 세포 내 농도가 증가하면 어크(ERK · 대표적인 체세포 분열 형태인 유사분열의 신호를 전달하는 단백질)와 지에스케이(GSK3 · 세포의 유사분열 및 생존과 관련된 신호를 전달하는 단백질) 간 예상치 못한 신호전달 과정이 일어나고,그 결과 알캔이 칼시뉴린의 기능을 촉진하는 역할을 하도록 세포회로가 조절돼 있음을 처음으로 밝혀냈다.

연구진은 "학계의 오랜 질문에 대한 답이 제시됐으며 칼시뉴린-엔팻 신호전달경로의 근원적 조절 메커니즘이 규명된 만큼 이를 표적으로 하는 신약개발 및 관련 심장질환 연구에 중요한 발판을 마련했다"고 설명했다. 이 연구 결과는 '저널오브셀사이언스' 표지 논문으로 선정돼 내년 1월1일자에 실릴 예정이다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com