연어 독소로 암을 치료한다?

연어과 독소가 암 치료에 잠재성을 가지고 있다는 연구 결과가 나왔다.

프라이부르크 대학 (University of Freiburg) 연구진은 물고기 병원균의 분자 기전을 해독하였다. 병원성 박테리아가 매우 특이적이며 효율적으로 작동하는 킬러 머신으로 개발될 수 있을 것으로 보인다. 프라이부르크 대학 과학자들이 물고기 독소의 분자 기전을 해결하여 향후 암을 치료할 수 있는 약물로 사용될 수 있을 것이다. 연구진은 이번 결과를 `Nature Communications`에 게재하였다.

병원균인 예르시니아 종은 인체에서 심각한 위장관 감염을 일으킬 수 있다. 프라이부르크 대학의 Klaus Aktories 교수가 이끌고 있는 연구진과 약리학 박사 Thomas Jank 박사가 예르시니아 군(Yersinia ruckeri)의 병원체를 연구하였다.

이 병원체는 연어와 송어를 포함한 연어과에서 레드마우스 질환(redmouth disease)을 일으키며 수산업에 큰 재정적 손실을 가져오는 것으로 알려져 있다. 연구진은 Y. ruckeri 게놈에서 독소 사출기를 규명할 수 있었다. 이 사출기의 구조는 일반적으로 박테리아를 공격하는 바이러스의 구조와 유사한 것으로 나타났다.

연구진은 이 구조에서 독소 Afp18이 RhoA 단백질을 비활성화시키는 효소라는 것을 증명하였다. RhoA는 인체와 물고기의 세포에서 여러 중요한 과정에 필요하다. 예를 들어 액틴 필라멘트를 만들거나 해체하는 것을 조절한다. 이러한 필라멘트는 세포의 분열뿐만 아니라 인체의 종양 전이에 필요하다.

프라이부르크 대학 교수이자 발생 생물학자인 Wolfgang Driever와 긴밀한 협력 연구를 통해 연구진은 독소인 Afp18을 제브라 물고기 배아에 주입하였다. 실험 결과 세포의 분열이 차단되었으며 물고기 배아는 발육하지 않았다. 이 독소는 물고기 세포의 액틴 플라멘트를 붕괴시켰다. Afp18이 당 분자인 N-acetylglucosamine을 RhoA의 티로신 아미노산에 부착시킨다. 연구진에 의하면 이것은 자연에서 매우 독특한 반응이다. 연구진은 이 기전을 원자 수준에서 Afp18에 의해 변형된 RhoA의 결정을 X-선 분석을 통해 밝혀낼 수 있었다.

이를 위해 스코틀랜드 던디 대학의 교수 Daan von Aalten과 협력하였다. Rho 조절 단백질은 암, 특히 전이와 관련되어 있다. 때문에, 프라이부르크 대학 연구진은 이러한 물고기 독소가 암 치료의 좋은 치료제로 개발될 수 있을 것으로 생각하고 있다.

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