영양분 결핍 '세포 자가포식’ 원리 규명
당뇨ㆍ암의 새로운 치료제 개발 가능성 제시

경희대학교 치의학전문대학원(이하 치전원) 김정희ㆍ김정목 교수 연구팀이 영양분 결핍 상태에 처한 세포의 자가포식(Autophagy) 원리를 규명했다. 이로써 당뇨, 암, 치주질환 등 다양한 질환의 새로운 치료제 개발 가능성을 제시했다. 연구 결과는 생명과학 분야 최고 권위의 학술지 <셀(Cell)>(Vol.152, 1월 17일자)에 게재됐다. 논문 제목은 'Differential Regulation of Distinct Vps34 Complexes by AMPK in Nutrient Stress and Autophagy’다. 이번 연구에는 미국 샌디에이고 캘리포니아대학 연구팀이 참여했다.

다른 자극에 대한 후속 연구 진행
최근 신진대사가 다양한 질환과 연관돼 있는 것으로 알려지면서 당뇨와 같은 신진대사성 질환과 면역반응 등의 생리활동에 관여하는 자가포식에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 자가포식은 세포가 내ㆍ외부에서 자극을 받으면 내부 물질을 스스로 분해해 살아남기 위한 영양분을 얻어 악조건에 견디는 과정이다. 김정희ㆍ김정목 교수 연구팀은 세포가 자극을 어떻게 인지하고 자가포식을 활성화하는지에 의문을 갖고, 2010년부터 연구를 시작했다. 이들은 다양한 종류의 자극 중에서 영양분 결핍에 대한 자가포식 과정을 밝혀냈다.

김정희ㆍ김정목 교수 연구팀은 영양분이 부족할 때 세포 내에서 일어나는 분자 작용을 추적했다. 그 결과, 활성화 단백질 인산화 효소(AMPK)가 에너지 결핍을 인지하고, 효소(Vps34) 복합체를 조절해 자가포식을 유도한다는 사실을 확인했다.

김정목 교수는 "이번 연구는 영양분 결핍이라는 한정된 조건에 처한 세포를 대상으로 한 연구이기에 다른 자극에 대한 연구도 필요하다"면서 "영양분 결핍에 대한 분자생물학적 기전이 다른 자극에도 적용 가능한지, 생리적 질병과 신진대사성 질환, 치주질환까지 응용할 부분이 있는지에 대한 후속 연구를 진행하고 있다"고 밝혔다.

치전원 기초연구 범위 확장
이번 연구 결과는 그동안 알려지지 않은 메커니즘을 규명했다는 것과 함께 치전원의 연구 범위가 치아와 치주를 넘어섰다는 데 의미가 있다.

김정희 교수는 "치전원의 기초연구 결과 발표를 의아하다는 시선으로 보는 경우가 있는데, 경희대 치전원은 이미 지난해 교육과학기술부의 기초의과학연구센터(Medical Science & Engineering Research Center, MRC) 사업에 선정되는 등 기초연구를 활발히 진행하고 있다"고 말했다. 연구 범위 역시 치아와 치주에 한정하지 않고, 우리 몸 전체의 에너지 대사와 관련된 연구 등이 이뤄지고 있다. 신체는 모두 연관돼 있기 때문에 치전원에서도 다양한 분야의 기초연구를 수행하고 있는 것이다. 이를 위해 치전원은 의학, 생물학 등 연계 학문과의 융복합, 관련 연구진과의 교류를 통해 연구 범위를 확장해나가는 등 다양한 분야의 기초연구를 위한 기반을 갖춰왔다.