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가톨릭대학교, Wnt 신호 조절과 성체 줄기세포 분화 연구 발표

가톨릭대학교는 최근 김지훈 교수 연구팀이 담(Daam1,2) 단백질을 통한 Wnt 신호의 비대칭적 조절이 장 성체 줄기세포의 분화를 조절한다는 사실을 발표했다고 밝혔다.

성체 줄기세포는 신체 재생에 관여하며, 과도한 분화는 종양 발생 가능성을 높이는 문제가 있다. 이에 성체 줄기세포의 분화 정도는 Wnt 신호전달 체계의 강도에 따라 결정된다. 김 교수팀은 최신 실험 기법인 크리스퍼 유전자 가위 기술을 활용하여 Wnt 신호전달경로에 영향을 주는 두 유형의 단백질인 Rnf43과 담의 역할을 밝히기 위한 스크리닝을 실시했다.

연구팀은 생쥐유전학, 오가노이드학, 단일세포분석기법 등의 최신 실험 기법을 활용하여 담 단백질의 기능을 조사했다. 그 결과, Rnf43과 담 단백질이 세포 표면에 존재하는 Wnt 단백질 수용체를 제거하여 Wnt 신호를 억제한다는 것을 발견했다. 또한 두 단백질이 없을 경우에는 Wnt 신호가 과도하게 활성화되어 성체 줄기세포의 증식과 분화가 증가하며 종양 발생 가능성도 커진다는 것을 확인했다.

뿐만 아니라 담 단백질은 Wnt 신호의 비정규경로를 활성화하고 정규경로를 억제하는 비대칭성을 가지고 있다는 사실도 밝혀졌다. Rnf43 없이 담 단백질만 존재할 경우, 비정규경로가 활성화되고 파네스 세포가 다수 발생하는 것을 관찰했다. 이에 따라 Wnt 신호의 비정규경로가 활성화될수록 종양 분화 가능성이 높아지며, 따라서 담 단백질은 Wnt 신호의 비정규경로 활성화를 억제하는 역할이 중요하다는 것을 알게 되었다.

김 교수는 "기존의 Wnt 신호 관련 항암제는 주로 Wnt 신호의 정규경로에 초점을 맞추어 연구되어 왔다"며 "하지만 이번 연구에서는 담 단백질의 비대칭성이 종양 유발에 직접적인 영향을 끼친다는 사실을 확인하였으므로, 앞으로는 Wnt 신호의 비정규경로 조절에도 주목할 필요가 있다"고 언급했다.

이번 연구결과는 Wnt 신호 관련 질환의 치료 및 성체 줄기세포의 분화 조절에 대한 새로운 접근 방법을 제시하고, 암 등의 질환에 대한 치료법 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

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