건국대학교(총장 송희영)는 의학전문대학원 생화학교실 유정수 교수가 미국 서든캘리포니아대학(USC, University of Southern California)의 피터 존스(Peter A. Jones)교수와 공동으로 줄기세포 분화과정에서 유전자가 어떻게 발현하는지를 규명했다고 31일 밝혔다. 이번 연구는 줄기세포를 이용한 재생의학 치료와 암 등 난치성 질병 연구에 새로운 전기가 될 것으로 평가되고 있다.

이번 연구에서 유 교수팀은 배아줄기세포가 분화될 때 SNF5라는 단백질이 유전자 발현을 조절하는 후성유전학적 조절인자(epigenetic executor) 역할을 하며, 줄기세포의 가장 중요한 전사 인자(master transcription factor)인 OCT4 타겟 유전자들의 크로마틴 구조(세포내 생명현상의 기본이 되는 유전자전사(transcription)나 DNA복제에 중요한 역할을 하는 단백질 결합체)를 조절하고 나아가 유전자들의 발현을 결정한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다.

유 교수팀의 연구는 유전학 분야 국제학술지 ‘플로스 제네틱스’(PLoSGenetics)지 최근호에 발표됐다.

유 교수는 “그동안 줄기세포 분화가 진행됨에 따라 크로마틴 구조에 변화가 일어나고 다분화능(pluripotency) 유지에 크로마틴 리모델링 복합체가 관련이 있다는 연구는 있었지만, 실제 분화과정에서 크로마틴 복합체가 어떤 역할을 하며 또 중요한 전사 인자와는 어떤 상호작용을 가지는 가에 대한 분자생물학적 기전 연구는 이번이 처음”이라고 밝혔다.

크로마틴구조는 사람의 진핵 세포 내에서 DNA와 히스톤(histone) 단백질의 결합체로 세포 내에서 DNA를 압축하는 역할뿐 아니라 생명현상의 기본이되는 유전자 전사(transcription)나 DNA복제 조절에 중요한 역할을 한다. 진핵생물의 유전자는 크로마틴 (Chromatin) 이라는 구조로 형성되어있다.

유정수 교수는 “이번 연구는 줄기세포 분화과정 이해뿐만 아니라 더 나아가 암과 같은 난치성 질병 연구에도 중요한 의미를 가지며, 최근 각광 받고 있는 줄기세포 등을 이용한 재생의학 치료에도 크게 기여할 것”이라고 말했다.

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