교육과학기술부(장관 이주호)는 송재환 연세대학교 교수와 이은우 박사 연구팀이 MKRN1(마코린원) 단백질로 세포사멸수용체의 연결 단백질인 파드(FADD)의 활성화를 조절하는데 성공했다고 29일 밝혔다. 세포자기사멸(apoptosis)은 특정한 상황에서 동물 세포가 스스로를 신속하고 깨끗하게 죽여 없애는 프로그램화된 과정으로, 정상세포가 암세포로 변하는 것을 막는 중요한 원리다. 세포자기사멸은 크게 세포 외부로 인해 시작되는 외인성(外因性) 세포사멸과 세포 내부에서 시작되는 내인성(內因性) 세포사멸로 분류된다.

이 중 외인성 세포사멸은 수용체들의 공통연결 단백질인 파드 단백질이 세포사멸수용체를 활성화해 세포막을 붕괴하거나 세포가 수축되는 것을 유도한다고 알려져 왔다. 그러나 파드 단백질의 활성이 어떻게 조절되는지는 그동안 밝혀지지 않았다. 송 교수팀은 마코린원(MKRN1)이란 단백질이 파드 단백질의 분해를 촉진해 암세포의 사멸을 억제한다는 사실을 밝혀냈다. 마코린원은 특정 단백질에 유비퀴틴(ubiquitin:76개 아미노산으로 구성된 매우 작은 단백질)을 연결시키는 접합효소로 단백질 분해를 일으킨다.

연구팀은 유방암과 자궁암 환자의 조직에 마코린원 단백질이 정상보다 많은 반면 파드 단백질은 적은 것을 확인했다. 이에 따라 암세포에서 마코린원의 기능을 억제하면 파드 단백질의 양이 증가해 항암치료 효과가 커진다는 것을 생쥐실험으로 검증했다.

송재환 교수는 "파드 단백질의 분해 원리를 처음으로 밝혔다"며 "마코린원의 활성을 저해하는 약물을 개발, 다른 항암요법과 병행하면 치료효과를 획기적으로 높일 것으로 기대한다"고 말했다. 이번 연구성과는 저명 과학전문지 네이처의 온라인 자매지인 '네이처 커뮤니케이션(Nature Communications)' 최신호에 실렸다.