KIST(원장 이병권)는 송은주 분자인식연구센터 박사 연구팀이 단백질 분해를 막거나 활성을 조절하는 탈유비퀴틴화 효소인 'USP35'를 발견하고, 이 효소가 세포분열과정의 조절자로 역할을 한다는 사실을 발견했다고 26일 밝혔다.

연구팀은 탈유비퀴틴화 효소 'USP35'가 세포분열에 있어서 필수 단백질인 'Aurora B'의 안정성을 유지시키고 활성에 기여해 정상적인 세포분열에 도움을 준다는 새로운 분자적 기전을 제시했다.

암을 포함한 다양한 질환의 원인을 분석하고 치료제를 개발하는 연구는 세계적으로 주목을 받고 있다. 특히 세포분열과정에 참여하는 단백질들에 대한 연구는 비정상적인 세포분열로 인해 생겨난 딸세포의 형성에 의해 발병하는 질환들을 이해하는데 중요하다.

하지만 세포분열에 작용하는 단백질 수가 많고 그 기능을 하나의 조절 기전만으로 설명하기는 어려운 실정이었다. 

연구팀은 세포분열에 필수 단백질인 Aurora B의 분해를 억제해 안정성을 확보해주는 조절자로 탈유비퀴틴화 효소인 USP35를 발견해 세포분열과정의 새로운 조절 기전을 제시했다.

일반적으로 세포분열이 일어나는 동안 특정 단백질에 유비퀴틴(76개 아미노산으로 구성된 작은 단백질)이 결합해 해당 단백질의 분해를 촉진하는 유비퀴틴화는 Aurora B의 기능에 크게 영향을 미친다.

하지만 반대로 Aurora B의 분해를 막거나 기능을 조절하는 탈유비퀴틴화에 대해서는 전혀 알려진 바가 없었다.

연구팀은 세포분열 필수 단백질(Aurora B)이 분해되는 것을 막고 그 양을 지속적으로 유지시켜 줄 수 있는 인자로 USP35를 찾아냈고 이 효소로 인해 Aurora B는 단백질을 활성화시켜 정상적인 세포분열이 일어나게 한다는 사실을 밝혀냈다.

또 세포 내 USP35의 양이 적어지면 세포분열 동안 염색체의 정렬, 분리, 세포질 분열 등에 이상이 발생하고 이로 인해 비정상적인 딸세포가 형성돼 각종 질환이 원인이 될 수 있음을 확인했다.  

송은주 박사는 "새로운 세포분열 조절 기전의 발견으로 비정상적인 세포분열의 억제와 Aurora B 단백질의 기능 향상에 도움을 줄 것"이라며 "향후 항암제나 관련 질환의 치료제 개발에 기여할 것"이라고 말했다.

한편, 이번 연구 결과는 "Nature Communications'(IF : 12.124, JCR 분야 상위 4.69%) 최신호에 게재됐다.