세포 증식 과정 관여 물질 연구를 통한 신약 개발의 가능성

유럽연구위원회(ERC)가 지원한 ACTOMYOSIN RING 프로젝트는 세포분열 과정을 안내하는 복잡한 단백질 고리인 액토미오신 고리를 완벽하게 재건하는 것을 목표로 하였다. 이 연구는 심장 질환을 포함한 수백가지 질환에 대한 치료에 대한 새로운 길을 제시한다.

해당 연구는 효모 세포를 모델로 사용하여 일련의 최첨단 생화학 및 영상 기술을 사용한 모든 고리 단백질을 정제하고 고리 조립에 관여하는 장치들을 재구성하였다. 이를 통해 고리 구조 이면의 물리적 원리에 대해 관찰을 할 수 있었으며, 고리가 조립되면 다른 단백질에 의해 제한되지 않는 한 최소 곡률 경로를 취한다는 사실을 발견하였다. 또한, 구부러진 형태에서 액틴 필라멘트를 안정화하는 데 중요한 역할을 하는 몇 가지 핵심 단백질을 확인하였다.

이 프로젝트의 주요 성과 중 또 다른 하나는 액틴을 정제하는 방법의 개발이다. 동물의 골격근에서 수집하는 대신 이제 모든 유기체의 액틴 유전자를 사용한 유전자 조작된 효모를 사용하여 실험실에서 필요한 단백질을 직접 생성하는 것이 가능하게 되었다.

액틴 돌연변이는 인간의 많은 질병을 유발한다. 예를 들어, 심장 액틴 유전자의 약 70개 돌연변이가 심장 근육 질환인 심근병증을 유발하는 것으로 알려져 있다. 때문에 이 연구의 성과는 의료 연구에 있어 큰 잠재력을 가지고 있는 것으로 보인다.

연구팀은 인간 질병을 일으키는 액틴 돌연변이를 정제할 수 있는 방법을 더 개발할 계획이다. 이는 궁극적으로 신약 개발에 도움이 될 것이다.