mTOR 효소 새 역할 조명…암·대사성질환 약물 연구 '돌파구' 열어
'Science' 최근호 발표…저독성 고효율 약물연구 표적 규명
예성수 인제의대 교수(생화학교실)는 미국 캘리포니아대학교(얼바인캠퍼스) David A. Fruman 교수와 함께 'mTOR 효소의 새로운 기질 발견에 대한 의미와 앞으로의 활용 전망'에 관한 연구결과를 '사이언스(Science)'지 6월 10일자에 발표했다.
예 교수팀은 인산화된 단백질의 대량 분석법과 선택적 mTOR 억제제를 활용, mTOR의 새로운 기질과 하위 신호전달 표적을 찾아냈다. 이번 연구는 지질 생합성·대사·유전자 번역·세포 크기 조절 등 기존에 알려진 mTOR 신호전달이 소낭이 매개하는 전달·RNA 전사 후 수식·DNA 복제 등에서도 새로운 표적임을 제시했다.
특히, 인슐린에 의한 신호전달을 조절하는 인자인 Grb10 단백질이 mTOR의 중요한 표적의 하나임을 밝혀냈다. 예 교수팀은 Grb10 단백질이 mTORC1의 작용에 의한 음성 되먹임(negative feedback) 작용에 관여한다는 사실을 규명, S6K1-IRS를 통한 음성 되먹임 작용과 상보적인 관계에 있음을 알아냈다. 이로 인해 그동안 알려진 약물이 mTOR를 조절할 때 세포 반응이 왜 부분적으로만 일어나는지에 대한 의문점을 해소했다.
이번에 새로 밝혀진 신호전달 경로는 mTOR 작용의 조절을 효율적으로 모니터링할 수 있는 바이오마커가 될 뿐만 아니라 암이나 대사성질환 등을 치료할 때 고효율·저독성 약물의 개발과 임상 적용에 중요한 단서를 제공할 것으로 전망된다.
mTOR는 세포의 성장과 분열을 조절하는 효소로 암 치료의 중요한 약물 표적. 오랜 기간 동안 집중적인 연구에도 mTOR의 기능은 일부만 알려졌다. 최근 mTOR만을 선택적으로 억제하는 효율적인 물질이 개발되고, 단백질을 대량 분석하는 단백질체학(proteomics) 발전에 따라 새로운 연구결과를 도출하는 발판이 되고 있다.
인제대 연구혁신처는 암과 대사성 질환 등에 대한 치료약물 개발과 연구에 새로운 이정표를 제시한 예 교수의 성과를 격려하기 위해 1억원의 연구비를 지급키로 했다. 예 교수의 2009년 연구논문 인용지수(impact factor)는 29.747에 달한다.
인제대는 올해 1월 백낙환 이사장의 방침에 따라 세계 3대 과학저널인 네이처(Nature)·사이언스(Science)·셀(Cell)에 책임저자로 논문을 게재할 경우 1억원의 연구 장려금을 지급키로 한 바 있다. 인제대는 이와 함께 과학기술논문인용색인(SCI)급 인용지수가 25회를 넘기는 논문을 게재한 교수에게 3000만원의 연구 장려금을 별도로 지급키로 하는등 연구풍토를 조성하는데 앞장서고 있다.
