서울대 연구팀, 유전자발현 효율성을 높이기 위한 고분자 전달체 개발 연구

고분자 유전자 전달체의 세포 내 진입과 endocytosis 기전 조절에 영향을 주는 요소의 모식도. 사진 서울대 *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]이민형 인턴 기자 = 서울대 연구팀이 세포 내 장벽을 극복하기 위한 새로운 전략으로 엔도사이토시스(endocytosis) 기전 조절이 세포 내 도입 물질(유전자, 단백질)의 운명을 좌우한다는 사실을 밝혀냈다.

4일 서울대에 따르면, 농생명공학부 윤철희·조종수 교수 연구팀은 비 바이러스 전달체의 단점을 극복하고 표적 세포 내에서의 독성 감소, 엔도좀에서의 전달물질(유전자 및 백신후보) 탈출, 라이소좀 안에서 타깃 물질 분해 억제 등의 해결책으로 비 바이러스 전달체의 일종인 고분자 전달체 개발을 해왔다.

연구팀에 따르면 카비올레이(caveolae) 엔도사이토시스 기전은 전달된 물질이 라이소좀 소포와 융합되지 않기 때문에 도입된 유전자 또는 백신 후보물질이 라이소좀 안에 있는 효소에 의해 분해되지 않은 상태로 사이토졸로 이동된다. 연구된 고분자 전달체는 카비올레이 기전을 촉진하는 방법의 하나인 삼투압 특성을 갖는 프리폴리머(prepolymer)와 엔도좀 탈출을 돕는 세포독성이 적은 저 분자량의 폴리에칠렌 이민과의 공중 합체의 물질이다.

연구팀은 6월 그동안 얻어진 연구 결과를 바탕으로 엔도사이토시스 기전에 영향을 미치는 고분자 전달체의 물리화학적 특성과 세포 내 기전 및 상호작용을 정리해 재료분야 최고학술지인 Progress in Materials Science (2022 impact factor: 48.165)에 논문을 발표했다. (논문 제목: Essential cues of engineered polymeric materials regulating gene transfer pathways)

해당 연구진은 전 세계적으로 고분자 전달체/유전자 복합체의 엔도사이토시스가 선택적으로 카비올레이 매개에 의해 세포내복합체의 라이소좀 분해 회피로 유전자/단백질의 전달 효율이 현저히 향상됨을 발표했다.

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