스트레스 상황에서 SREBP-2 단백질의 기능 변화와 세포 사멸 유도 기전 모식도. 생명연 제공한국생명공학연구원(생명연) 노화융합연구단 서영교 박사 연구팀이 우리 몸 속에서 콜레스테롤 수치를 조절하는 단백질인 'SREBP-2'가 스트레스를 받으면 평소와 달리 세포를 죽게 만드는 신호 역할을 한다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다.
25일 생명연에 따르면 SREBP-2는 세포 안에서 콜레스테롤 형성을 돕는 유전자 조절 단백질로 잘 알려져 있다.
그동안 연구는 주로 단백질의 앞부분(N-말단)에만 집중돼 왔으나, 연구팀은 역할이 알려지지 않았던 뒷부분(C-말단)에 주목했다.
연구팀은 세포가 극심한 스트레스를 받는 상황에 놓이면 C-말단 조각이 떨어져 나와 세포 밖으로 분비되고, 주변 세포들에게 죽음을 유도하는 신호로 작용한다는 사실을 밝혀냈다.
패혈증에 걸린 마우스 모델을 분석한 결과, 병이 심해질수록 폐와 간, 신장 등 주요 장기에서 이 조각이 급격히 늘어나는 것을 확인했다.
정상적인 방어 범위를 넘어선 과도한 세포 죽음이 오히려 폐와 간 등 주요 장기 손상과 밀접하게 관련되어 있음을 보여준다.
연구팀은 이 조각이 실제로 세포를 죽이는 구체적인 과정도 밝혀냈다.
분석 결과 세포 내에서 염증과 세포 사멸을 조절하는 단백질인 'IRAK1'과 결합해 세포가 스스로 죽도록 만드는 신호를 활성화하는 것으로 나타났다.
특히 IRAK1의 작용을 억제하자 죽어가던 세포들이 다시 살아나는 현상이 나타나 이 조각이 세포 사멸을 유도하는 핵심 신호임이 확인됐다.
이번 연구는 그동안 콜레스테롤 조절 기능만 있는 것으로 알려졌던 단백질의 조각이 스트레스 상황에서 세포 사멸을 유도하는 새로운 신호로 작용할 수 있음을 밝혀냈다는 점에서 의미가 있다.
연구책임자인 서영교 박사는 "이번 연구는 콜레스테롤 대사를 조절하는 단백질이 체내 에너지대사 조절뿐만 아니라, 세포의 생존과 죽음을 결정하는 신호 역할까지 수행할 수 있다는 사실을 보여준 것"이라며 "앞으로 감염 질환이나 염증 질환에서 이 단백질이 어떤 역할을 하는지 추가 연구를 통해 규명해 나갈 계획"이라고 말했다.