[스크랩]비소가 암을 죽이는 이유 밝혀지다

KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』 2010-04-13

중국과 프랑스 연구진이 공동으로 삼산화 비소(As2O3)가 어떻게 특정한 암 세포를 죽이는지에 대한 메커니즘을 밝혀냈다.

비소 금속 물질은 중국 의학에서 수 백년 동안 건선(psoriasis)와 매독(syphilis)을 치료하는데 사용되어 왔으며, 최근에는 백혈병(APL, acute promyelocytic leukaemia)에도 효과가 있음이 보고된 바 있다. 하지만 어떻게 비소가 특정 암세포를 죽일 수 있는지는 분명하지 않았었다. 중국 Xiao-Wei Zhang 박사(Shanghai Institute of Hematology) 와 공동 연구팀은 비소 화합물의 주요 타깃을 발견했다고 믿고 있다. 하지만 보다 자세한 반응 메커니즘은 연구가 더 되어야 한다.

APL 유전자 변형이 PML-RARα 라는 융합 단백질 발현의 원인이 된다는 것은 오래 전부터 알려진 사실이다. 이 단백질들은 암 세포의 생존에 매우 중요한 역할을 한다. 삼산화 비소는 SUMO라고 불리는 세포 내 신호 단백질이 융합 단백질에 결합하도록 유도함으로, 융합 단백질이 부서지게 만들고 암 세포를 죽음에 이르게 한다. 하지만 어떻게 As2O3가 이런 반응을 일으키는지는 분명하지 않았다.

이번에 보고된 연구 결과에 의하면 As2O3를 융합 단백질이 포함된 세포 추출액에 첨가하면 단백질이 비용해성이 되고, 비소가 비용해성 물질과 결합한다는 것이다. 연구팀은 zinc finger 라고 불리는 PML 단백질의 특별한 부위에 찾아냈고,시스테인 잔기(cysteine residue)가 풍부한 이 부분에 비소가 결합하고 있음을 밝혀 냈다. 연구팀은 비소가 이 부분에 결합함으로 여러 단백질 분자들이 서로 교차-연결되고 입체 형태가 변화함으로 올리고머가 된다는 것을 보였다. 이렇게 바뀐 단백질은 SUMO에 결합하게 되고 결과적으로 단백질들이 분해하게 된다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 Xiao-Jing Yan 박사는 비소가 어디에 결합하는지 알게 되면, 다른 약물이 포함된 물질을 디자인할 수 있어 보다 나은 치료제 개발이 가능하다고 말한다.

비소에 의해 유발되는 PML 분해에서 SUMO의 역할을 연구하는 영국의 Ron Hay (University of Dundee) 박사는 비소가 PML-PAR 융합 단백질에 직접 결합함으로 SUMO에 의한 변형을 향상시킴으로 단백질의 분해가 빨라진다는 것을 관찰한 매우 흥미로운 연구라고 평가했다. 하지만 PML에 결합해 있는 아연이 어떻게 비소로 치환되며, 이것이 SUMO 변형을 증가시키는지에 대한 보다 정확한 메커니즘에 대한 연구는 앞으로 더 해야 할 부분이라고 덧붙였다. 이번 연구는 다른 많은 단백질에 결합할 수 있는 비소가 어떻게 PML-RAR에 특별히 반응성을 보이는지에 대한 질문은 향후 밝혀내야 할 부분이라고 말했다.

원문정보: Zhang et al. Science, 2010, 328, 240, DOI:10.1126/science.1183424

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출처 : http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/April/08041002.asp