한림대학교 생명과학과 김재진 교수 연구팀, 유전체 안전성 조절 메커니즘 규명: 암 치료의새로운 길 열다
- 암 세포 내의 후성유전학적 변화에 의한 내재적 DNA 손상 발생 기전 규명
- 암세포에서 발생되는 DNA 손상 기전을 규명했으며, 이는 새로운 암 진단 마커 개발과 표적 치료제의 개발의 실마리를 제공할 것으로 기대
<사진: 왼쪽부터 이서윤 연구교수, 김재진 교수 (한림대 융복합 유전체 연구소, 생명과학과)>
한림대학교(총장 최양희) 생명과학과 김재진 교수 연구팀이 ‘히스톤 아세틸화에 의한 유전체 안정성 조절’에 관한 연구 결과를 국제저명 학술지에 논문으로 게재했다.
융복합 유전체 연구소의 이서윤 연구교수가 주저자로 참여한 본 논문은 지난 6월 28일, 국제저명 학술지인 Nucleic Acids Research (2024년 기준 IF 16.6, 해당 분야 상위 1.8%)에 ‘PCAF promotes R-loop resolution via histone acetylation’라는 제목으로 온라인 게재됐으며 Nucleic Acids Research 저널에 발표된 논문 중 가장 우수한 논문에 수여되는 NAR Breakthrough Article로 선정되었다.
또한 한국인 과학자들이 발표한 우수한 생명과학 논문으로 선정되어 생물학연구정보센터(BRIC)의‘한국을 빛내는 사람들(한빛사)’에도 소개됐다.
최근 많은 기초 연구를 통해 암 치료 효율이 크게 향상되었지만, 여전히 많은 난치성 암에 대한 해결책이 필요한 상황이다. 효과적인 화학요법 약물은 암세포를 선택적으로 제거하면서 정상 세포에는 영향을 미치지 않아야 한다. 표적 항암제 개발에서 주목받는 암의 특성 중 하나는 '유전체 불안정성'이다. 대다수의 암세포는 정상 세포 대비 DNA 손상에 대응하는 능력이 저조하여 많은 DNA 손상이 유발되고 이로 인해 유전체 불안정성이 유발된다. 최근 암 세포 내에서 DNA 손상 반응을 조절하는 단백질들을 타겟하는 표적항암제들이 개발되고 있고, 임상에서 암세포들을 선택적으로 사멸시킬 수 있음을 보여주고 있다.
이번 연구에서는 후성유전학적 분석을 통해 PCAF 단백질에 의한 히스톤 아세틸화가 전사 과정에서 DNA 안정성을 유지하는 새로운 메커니즘을 발견했으며, PCAF 단백질이 DNA의 안정성을 해치는 'R-루프'라는 구조를 해결하는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈으며 유방암에서 이 단백질이 결핍되어 있어 DNA 손상이 유발된다는 것을 밝혔다.
김재진 교수는 “이 PCAF 단백질이 암을 진단하는 새로운 바이오마커가 될 수 있고 표적 항암제 개발에 중요한 타겟이 될 수 있다”며 “이번 연구 결과는 유방암을 비롯한 여러 암세포의 진단 및 표적 치료제 개발에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.” 고 말했다.
한편, 본 연구는 교육부의 ‘창의-도전연구’, 과학기술정보통신부의 '우수신진연구’와 ‘기초연구실사업’의 지원을 받아 수행됐다.
