암세포의 성장에 핵심적 역할을 하는 유전자를 식별해내는 것은 암 표적 요법 개발의 첫걸음이다.
그 유전자가 정상 세포의 성장에 꼭 필요한 것이 아니라면 특히 희망적이다. 암세포 증식을 억제하려다가 정상 세포의 성장까지 위축시키는 부작용을 피할 수 있기 때문이다.
미국 오거스타 대학 조지아 암센터의 아흐메드 차들리 분자생물학 교수팀이 이런 기준에 들어맞는, UNC45A 유전자의 알려지지 않은 작용을 발견했다. 이 유전자의 발현을 억제하는 데 초점을 맞추면 새로운 암 치료제 개발도 가능할 것으로 과학자들은 기대한다.
19일(현지시간) 온라인(www.eurekalert.org)에 배포된 이 대학의 보도자료에 따르면 오래전부터 UNC45A는 단백질의 `분자적 보호자(molecular chaperone)`로만 여겨져 왔다. UNC45A는 단백질의 기능 발휘에 매우 중요한, 올바른 접힘(folding)을 유도하는 것으로 알려졌다.
그런데 이번 연구에선 UNC45A가 암세포에서 다른 독특한 작용을 하는 것으로 입증됐다. 예를 들면 유방암이나 난소암 환자의 종양에서 UNC45A의 발현도가 과도히 높으면 암이 더 빨리 진행하고 상태도 나빠졌다.
연구팀은, UNC45A가 정상적인 유방 세포의 증식엔 필요하지 않지만, 유방암 세포의 증식과 종양의 성장엔 꼭 필요하다는 것도 처음 확인했다.
이런 내용의 연구보고서는 `저널 오브 바이오로지컬 케미스트리(Journal of Biological Chemistry)`에 실렸다.
먼저 UNC45A의 발현을 차단하면, 세포 분열시 염색체의 적절한 분리를 조율하는 NEK7 효소가 두 배 정도 강하게 억제됐다. UNC45A를 억제하거나 NEK7을 제거하면 암세포 증식은 둔화했다. 하지만 UNC45A가 억제된 암세포에 NEK7가 발현하면 암세포는 다시 증식 능력을 회복했다.
실제로 UNC45A가 세포핵 안에서 `당질 대사 부신피질 호르몬 수용체(glucocorticoid receptor)`와 상호작용하면 NEK7의 발현을 촉진했다. UNC45A는 세포질보다 세포핵 안에 훨씬 더 많았다.
NEK7의 이런 작용에 주목한 연구팀은 세포 복제 과정에서 UNC45A가 발현하지 않으면 어떤 일이 생기는지 실험했다.
여기에서 UNC45A의 발현을 차단해 NEK7의 작용을 억제하면, 암세포가 유사 분열을 일으켜 사멸한다는 걸 알아냈다. 이는 모든 암 치료제의 궁극적인 목표이기도 하다.
연구팀은 정상 세포와 UNC45A의 발현을 억제한 세포를 구분해, 상이한 세포분열 과정을 실시간 영상에 담았다.
정상 세포에선 핵질(핵 원형질)이 갈라져 세포막으로 둘러싸인 두 개의 세포를 형성했다. 반면 UNC45A를 억제한 세포는 두 개의 세포로 분열하지 못했다.
차들리 교수는 "UNC45A의 발현을 억제하는 치료법을 개발하면 고형암 퇴치에 큰 효과를 볼 수도 있다"면서 "암 종양에 대한 UNC45A의 작용을 억제하는 방법을 알아내는 게, 이 분자 기계를 더 잘 이해하는 미래 연구의 주제"라고 말했다.
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