서울대 구자현 교수 "세포 스트레스 받으면 YAP/TAZ 억제"

세포 성장하기 좋은 환경에서는 히포 경로 억제
YAP/TAZ 활성화가 스트레스에 의한 세포사 매개 결론

조해진 기자 (jhj@medipana.com)2023-10-26 06:02

구자현 서울대학교 약학대학 교수
[메디파나뉴스 = 조해진 기자] 차세대 제약을 위한 다양한 최신 연구 결과에 대한 발표가 26일 순천만 생태문화교육원에서 개최한 '2023 대한약학회 추계국제학술대회'(이하 학술대회)의 스페셜 심포지엄 'Next generation of pharmaceutical research : A look at the latest advances' 세션에서 이어졌다. 

이날 세포가 외부가 아닌 내부에서도 스트레스를 받으면, 세포 사멸 유전자를 억제하는 전사 조절 단백질 YAP/TAZ를 핵에 신호를 전달하는 매개체로 이용한다는 주장이 제기됐다.

첫 번째 발제자로 나선 구자현 서울대학교 약학대학 교수는 'Role of Hippo pathway in liver disease progression'을 주제로 발표했다. 

발표에 따르면, YAP/TAZ는 세포가 성장하기 좋은 환경일 때는 히포 신호전달경로(Hippo Signaling pathway, 이하 히포 경로)가 억제되고, YAP/TAZ가 세포의 핵 안으로 이동해 활성화 한다. TEAD(TEA domain family members) 전사인자에 결합해 세포의 성장과 세포 사멸 억제 인자들의 발현을 유도하는 것이다.

이는 세포의 외부 환경에 따라 트랜스크립션(Transcription) 프로그램을 조절하는 팩터로 YAP/TAZ가 작용을 하고 있다는 것을 의미한다고 구 교수는 설명했다. 

실제로 세포가 스트레스를 받는 환경으로 만들면, YAP/TAZ가 억제되는 현상이 관찰된다. 만약 세포가 플레이트 안을 가득 채우게 되면 물리적으로는 더 자랄 수 없는데, 이때 YAP/TAZ가 핵 밖으로 빠져나오는 것을 확인할 수 있다. 

YAP/TAZ는 트랜스크립션 인자이지만, 세포 외부 환경을 인식해서 조절 할 수 있는 만큼, 사람들이 많은 연구를 통해 YAP/TAZ가 세포 외부 환경을 어떻게 인지하고 활성화하는지를 밝혔다. 

구 교수는 "이를 보면서 세포가 '내부'적으로 스트레스를 받을 때 세포 안쪽에서 어떤 스트레스 시그널이 YAP/TAZ를 조절할 수 있는 방법이 있을지 생각하게 됐다"고 말을 이었다. 

간 질환에 대해 관심이 많았던 구 교수는 간경변 환자의 히포 경로가 활성화하는 것을 확인했고, 비알콜성 지방간염 환자의 조직에서 YAP의 활성도가 올라갔다는 것을 관찰하게 됐다. 

간에 독성으로 작용하는 약물이 있는 환경을 조성한 후 YAP/TAZ가 아주 많이 활성화 하는 것으로 미루어 내부 스트레스가 히포 경로를 조절해 YAP/TAZ를 활성화 시킬 수 있을 것이라 예상한 그는 마이토콘드리아가 스트레스를 받았을 때 핵에 신호를 전달할 수 있는 매개체로 YAP/TAZ를 이용한다는 가설을 세우고 실험을 진행했다. 

그 결과, 마이토콘드리아에 스트레스를 주면 YAP/TAZ가 완전히 활성화 하는 것을 관찰할 수 있었고, 핵 내 이동도 관찰되며, 타겟증의 발현도가 20~40배 이상 크게 증가하는 것으로 나타났다. 

실험에 대한 결과로, 구 교수는 YAP/TAZ의 활성화가 세포의 스트레스에 의한 세포사(Cell Death)를 매개한다는 것을 알 수 있었다고 결론지었다. 

여기에 더해 구 교수는 최근 진행하고 있는 연구 중 하나로 간 세포는 본래 입체적인 형상이지만, 플레이트에 배양할 때에는 납작하게 자라는 것을 언급하며, 표면이 부드러운 곳에서 간세포를 배양하면 생리적 형태대로 자란다고 했다. 

세포 성장 시 주변이 부드러운 환경과 딱딱한 환경일 때 히포 경로가 굉장히 다르게 작용하는데, 딱딱한 환경에서 YAP/TAZ가 과활성화 한 상태로 존재하게 된다고 설명한 구 교수는 "일반적으로 간 경변은 간 기능이 저하돼 간이 딱딱해지는 현상이라고 해석한다면, 반대로 간이 딱딱해지는 것 자체가 간 세포의 기능에도 영향을 줄 수 있을 것"이라고 가능성을 제시하기도 했다.  

한편, 이 밖에도 한용현 강원대 약대 교수, 이동규 중앙대 약대 교수, 김남중 경희대 약대 교수가 생물학적, 화학적 제약 관련 최신 연구 사항을 공유하며 학술대회를 더욱 풍성하게 했다.

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