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왼쪽부터 서재명(왼쪽),임대식 교수.카이스트 제공.KAIST 연구진이 지방세포를 줄기세포로 변화시켜 지방조직의 물리적 크기를 줄이고 체중을 감소시키는 대사성 질환의 새로운 치료 전략을 규명했다.
카이스트는 1일 의과학대학원 서재명 교수 연구팀과 생명과학과 임대식 교수 연구팀의 공동연구를 통해 비만과 당뇨 등 대사성 질환의 제어 방법을 제시해 냈다고 밝혔다.
지방조직은 여분의 칼로리를 지방 형태로 저장하는 저장고 역할과,호르몬을 분비하는 내분비기관의 역할을 한다.두 가지 역할 중 하나라도 이상이 생기면 대사 체계가 무너지고 당뇨와 비만 같은 대사질환에 걸리게 된다.그러나 우리 몸에서 이 두 가지 기능을 조화롭게 관장하는지 분자 수준에서의 기전은 알려지지 않았다.
이에 연구팀은 히포 신호 전달체계의 얍타즈(YAP/TAZ) 단백질에 주목,
벤세바이니지방세포 관련 기능을 규명했다.세부적으로는 식사 유무에 따라 지방조직 안에 있는 얍타즈 단백질의 활성상태가 변한다는 점,해당 단백질의 활성이 지방조직의 크기를 직접적으로 조절한다는 점,
벤세바이니에너지소비 및 포만감을 관장하는 렙틴 호르몬의 생성에 얍타즈가 직접적으로 관여한다는 점 등이다.
연구진은 또 생체 내 활성화된 얍타즈의 역할을 규명하기 위해 라츠1/라츠2(LATS1/LATS2) 유전자를 생쥐의 지방세포에서 결손 시켰다.그 결과 지방세포 안에 있는 얍타즈의 지속적인 활성은 지방세포를 지방세포의 전 단계인 줄기세포로 변화(탈분화)시키며,
벤세바이니지방조직의 물리적 크기를 줄인다는 점을 확인할 수 있었다.
탈분화를 통한 체지방의 감소는 에너지소비에 집중된 갈색지방의 활성화와 운동 등 기존의 방법과 차별되는 방법이라는 게 카이스트의 설명이다.
특히 이번 연구는 1994년 렙틴의 유전자 서열이 밝혀진 후 최초로 렙틴 발현의 전사 조절 기전을 밝혔다는 점에서 주목받고 있다.렙틴은 지방세포에서 만들어져 식욕을 억제하고 에너지소비를 증가시키는 핵심적인 대사 체계 조절 호르몬이지만,어떻게 생성되는지 분자 수준에서의 기전이 알려지지 않았었다.
카이스트는 이번 연구가 혁신적인 비만 대사질환 치료제 개발의 새로운 가능성을 제시했다고 내다봤다.
이번 연구는 카이스트 의과학대학원,
벤세바이니생명과학과 최성우 박사와 생명과학과 강주경 박사가 공동 제1 저자로 참여했다.국제 학술지 '네이처 대사(Nature Metabolism)' 5월 29일 자 온라인판에 출판됐다.
한편,이번 연구는 과학기술정보통신부 리더연구자 지원사업,중견연구자 지원사업,바이오·의료기술개발사업,
벤세바이니해외 우수과학자 유치사업,카이스트 국제공동연구지원사업의 지원으로 수행됐다.
지방조직 특이적 LATS12 결핍 생쥐를 통한 YAP-TAZ의 랩틴 유전자 발현 조절 기능 규명.카이스트 제공.
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