韓 연구진, 종양유전자 조절 스위치 발견…새 항암전략 만든다

- 성균관대 김경규 교수팀

구아닌사중나선매듭에 의한 종양유전자 BCL3의 발현조절 기전.[성균관대학교 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 유방암·대장암 등 다양한 암종에서 과발현되어 암세포의 성장·생존·전이를 촉진하는 종양유전자 ‘BCL3’의 발현 기전을 규명해 맞춤형 항암 전략 수립에 청신호를 켰다.

한국연구재단은 성균관대학교 김경규 교수 연구팀이 DNA와 RNA의 구아닌 4중나선(G4) 매듭 구조가 종양유전자 BCL3 발현을 서로 반대 방향으로 조절하는 기전을 규명했다고 1일 밝혔다.

최근 종양유전자의 발현을 정밀하게 조절하는 생체 스위치를 표적으로 삼는 접근법이 기존 화학·면역요법을 보완할 신개념 항암제 개발 전략으로 주목받고 있다.

종양유전자의 발현은 유전자 프로모터의 DNA 서열과 전사인자, 단백질·핵산 복합체인 전사응축체에 의해 조절되는 것으로 알려져 있다.

현재 DNA G4 매듭구조가 전사인자와 결합해 전사응축체 형성에 기여하고, 종양유전자 발현을 조절한다는 사실이 일부 보고 되었지만, RNA G4에 따른 조절기전은 아직까지 밝혀지지 않았다.

연구팀은 종양유전자 BCL3의 발현이 DNA G4뿐 아니라 RNA G4에 의해서도 조절되는 새로운 종양유전자 발현조절 메커니즘을 밝혔다.

연구팀은 DNA와 RNA의 G4 매듭이 종양유전자 BCL3의 발현에 필수적인 전사응축체의 형성을 각각 촉진(ON)/억제(OFF)하는 스위치로 작동하는 기전을 확인했다.

DNA G4 매듭은 전사인자 SP1과 결합해 전사응축체를 형성함으로써 BCL3 발현을 촉진하는 ON 스위치로 작동했다.

반면 전사활성에 의해 합성되는 mRNA내에 형성된 RNA G4 매듭은, SP1을 전사응축체 밖으로 끌어내 응축체를 해체함으로써 전사 억제를 유도하는 OFF 스위치로 작동했다.

김경규 성균관대학교 교수.[성균관대학교 제공]

또한 DNA·RNA G4 매듭에 결합하는 약물 실험을 통해 BCL3 발현이 증가하거나 감소함을 확인하고, 종양유전자 발현을 선택적으로 조절할 수 있음을 증명했다.

이는 환자별 DNA·RNA G4 매듭을 표적하여 종양유전자 발현을 정밀하게 제어하는 맞춤형 항암 치료 전략 마련의 중요한 기반이다.

김경규 교수는 “이번 연구는 DNA·RNA G4 매듭을 매개로 전사응축체 형성을 조절해 종양유전자 발현을 선택적으로 저해하는 신개념 항암 전략을 제시한 데 의의가 있다”며 “후속연구를 통해 동일 기전이 BCL3뿐 아니라 다른 종양유전자 및 염증성 질환, 신경질환에도 확대 적용 가능한지 검증할 계획”이라고 밝혔다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구 사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘핵산연구(Nucleic Acids Research)’에 8월 30일 게재됐다.