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'호메오 단백질 이동' 해묵은 학계 논란 종지부
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        KAIST 김진우 교수 "세포막 외부 분비 특성 입증"…기존 정설 깨

호메오 단백질 세포 간 이동 과정 설명도[한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과학기술원(KAIST) 연구진이 생물학계 논란 중 하나인 '호메오 단백질 세포 간 이동 현상'에 대해 주목할 만한 성과를 내놨다.

    한국연구재단은 17일 김진우 KAIST 교수 연구팀이 호메오 단백질 이동 영향으로 세포와 세포 사이 정보가 전달될 수 있다는 사실을 규명했다고 밝혔다.

    호메오 단백질은 DNA에 결합해 세포가 어떤 신체 부위로 발달할지 운명을 결정하는 역할을 한다고 알려졌다.

    동일한 DNA를 가진 세포 유전자 발현 양상을 다르게 해서 뇌·심장·피부 등 서로 다른 기관으로 발달하게 한다는 것이다.

    호메오 단백질은 물을 좋아하는 친수성을 보인다. 반대로 세포막 같은 경우 물과 떨어져 있고 싶어하는 소수성 물질이다.

    기존 학설은 호메오 단백질이 세포막을 통과하지 못한다고 여겼다.

    그러나 20여년 전인 1991년 프랑스 연구진은 호메오 단백질의 세포막 투과 기능을 보고했고, 이후 연구에서 특정 호메오 단백질의 세포 간 이동이 관찰됐다.

호메오 단백질 세포 분비능력 평가 결과[한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]

    KAIST 연구진은 인간 호메오 단백질 중 70%가량인 160여개를 대상으로 세포 분비와 침투 능력을 살폈다.

    서로 다른 특성을 나타내는 4종의 세포주를 이용해 대규모로 분석한 결과 153개의 호메오 단백질이 세포 외부로 분비돼 주변 세포로 이동하는 것을 입증했다.

    연구팀은 아울러 호메오 단백질 분비 능력 차이가 외부의 소수성 아미노산 서열 존재 여부와 관련 있다는 점도 확인했다.

    김진우 교수는 "세포 간 이동이 호메오 단백질의 일반적인 특성이라는 점을 증명한 것"이라며 "30년 가까이 이어져 온 호메오 단백질 관련 논란에 주요 전환점을 제공하게 될 것"이라고 말했다.

KAIST 김진우 교수(왼쪽)와 이은정 박사[한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]

    연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업 등 지원으로 수행했다.

    미국 존스 홉킨스대와 하버드 의대, 한림대 연구진도 참여한 논문은 '셀 리포트'(Cell Reports)에 실렸다.

    walden@yna.co.kr

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        KAIST 연구팀, 발달과정 세포 간 정보전달 원리 규명호메오단백질의 세포 분비능 평가 결과

[아시아경제 김철현 기자] '호메오 단백질의 이동성'에 대한 생물학계의 해묵은 논란을 종결시킬 수 있는 연구성과가 나왔다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 김진우 KAIST 교수 연구팀이 호메오 단백질의 세포 간 이동으로 인해 세포와 세포 사이에서 정보가 전달될 수 있음을 규명했다고 17일 밝혔다.

호메오 단백질은 DNA에 결합하는 능력을 가진 전사인자로 세포가 어떤 신체부위로 발달할지 운명을 결정하는 역할을 한다고 알려져 있다. 어떤 호메오 단백질을 가지고 있는지에 따라 동일한 DNA를 가진 세포들의 유전자 발현 양상이 달라져 뇌, 심장, 피부 등 상이한 특징을 가지는 신체 기관으로의 발달이 가능해진다.

기존 학설에서는 친수성 물질은 소수성인 세포막을 통과하지 못하므로 친수성인 호메오 단백질도 만들어진 세포 안에서만 작용한 뒤 소멸된다고 여겼다. 하지만 호메오 단백질이 세포막을 자유롭게 통과해 주변 세포로 이동한다는 주장도 있어 약 30년간 학계의 논란이 됐다.

연구팀은 기존 세포생물학의 정설을 깨고 호메오 단백질이 대부분 세포막 밖으로 분비될 수 있음을 입증했다. 연구팀은 인간의 160여 개 호메오 단백질을 분석한 결과, 그 중 95%가 세포의 외부로 분비돼 주변 세포로 이동했다고 설명했다. 또 연구팀은 세포의 외부로 분비되기 위한 조건으로써 호메오 단백질 내부에 소수성 아미노산 잔기가 필요하다는 것도 증명했다.

김진우 교수는 "이 연구를 통해 세포 간 이동이 호메오 단백질들이 가지는 일반적인 특성임이 증명됐다"라며 "이 연구가 30년 가까이 이어져 온 호메오 단백질의 세포 간 이동현상 논란에 종지부를 찍는 중요한 전환점이 될 것으로 본다"라고 했다. 이 연구 성과는 생명과학 분야의 세계적 학술지인 '셀 리포트'에 16일 게재됐다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr

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