한국생명공학연구원(보도자료) https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01.jsp 한국생명공학연구원(보도자료) ko <![CDATA[오가노이드가 상처 재생을 돕는다]]> https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01_view.jsp?b_idx=33787
오가노이드가 상처 재생을 돕는다

- 이정운 박사팀, 마우스 유도만능줄기세포에서 세포외소포체를 분비하는 3차원 피부 상피 오가노이드 개발

- 피부재생 치료제 및 질환 치료제 개발의 새로운 접근법 제시 기대

 

□ 국내 연구진이 우리 몸의 1차 방어기관인 피부를 모사한 기능성 상피 오가노이드를 개발했다.

 

□ 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 환경질환연구센터 이정운 박사 연구팀이 상처 치료를 촉진하는 3차원 피부 상피 모델 개발에 성공하였다고 밝혔다.

 

□ 오가노이드(organoid)는 인체 장기 등에서 추출한 조직 샘플이나 줄기세포를 3차원으로 증식해 만든 장기유사체로 생체 내외의 특성을 모사할 수 있어 질병 메커니즘 연구, 신약개발과 같은 다양한 바이오 분야에서 활용 중이다.

 

ㅇ 뇌(腦), 위(胃), 장(腸), 간(肝) 등 여러 신체 기관을 비롯해 피부도 오가노이드를 통해 다양한 연구가 진행되고 있다.

 

□ 그동안 피부 상피 연구는 일반적으로 사람의 표피에서 분리한 각질형성세포를 2차원 배양한 세포주를 이용했지만, 세포 간 상호작용과 같이 세포 본연의 생리 조건을 모사하는 데에는 한계가 있었다.

ㅇ 각질형성 세포를 분리하여 오가노이드로 배양하는 방법이 개발되었지만, 양산성 등에서 여전히 한계가 있어 새로운 모델 개발에 대한 수요가 높다.

 

□ 이에 연구팀은 마우스 유도만능줄기세포를 이용해 피부 상피 오가노이드를 개발하였다.

 

ㅇ 이번에 개발된 상피 오가노이드는 피부 조직 내 상피 줄기세포를 포함하여 실제 표피와 동일하게 기저층, 유극층, 과립층, 각질층의 4개 상피 세포층 구조로 구성되어 있다.

 

ㅇ 기존의 각질형성 세포 유래 오가노이드보다 상피 줄기세포군을 많이 포함하고 있고, 미세환경 변화에 따라 모낭 줄기세포군으로의 분화 능력이 향상된 특징이 있다.

 

□ 연구팀은 개발한 오가노이드의 피부재생 효과도 확인하였다.

 

ㅇ 세포외소포체(extracellular vesicles, EVs)는 세포 내에서 생성되어 외부로 방출되는 나노 크기의 분비체로 핵산, 대사물질, 단백질 등 다양한 생체분자를 포함하여 세포 간 정보교환과 조절기능을 하며, 조직 재생, 염증과 면역 반응 조절, 항상성 유지 등에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

 

ㅇ 연구팀이 개발한 오가노이드는 다량의 세포외소포체를 분비해 상피세포 배양 복합체보다 우수한 상처 치료 효과를 나타내며 피부질환 모델로서 활용 가능성을 높였고,

 

ㅇ 나아가 세포외소포체 공급원으로서의 오가노이드를 이용한 첨단치료제 개발의 새로운 가능성을 제시했다.

 

□ 연구책임자인 이정운 박사는 “새롭게 개발된 생체 외 피부 모델을 통해 질병, 노화 등 피부재생에 영향을 주는 다양한 물질을 평가할 뿐만 아니라 치료제 개발의 기초자료를 제공할 수 있게 되었다”라며,

 

ㅇ “향후 진행 중인 인체 생체 외 피부 모델과 함께 생물학적 및 임상 연구에 주요하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.”라고 밝혔다.

 

□ 한편 이번 연구성과는 3월 6일 세계적인 과학저널인 Biomaterials(IF 14.0) 온라인 판에 게재되었으며,

(논문명 : Development of pluripotent stem cell-derived epidermal organoids that generate effective extracellular vesicles in skin regeneration / 교신저자 : 이정운 박사 / 제1저자 : 곽소정 박사)

 

ㅇ 생명연 주요사업과 과기정통부 중견연구사업, 우수신진연구사업, 세종과학펠로우십의 지원으로 수행되었다.

 
 
]]> 관리자 2024-04-17 15:05:32.927 <![CDATA[LMO를 더 안전하게, 시험 연구용 LMO 안전 콘텐츠 공모전 개최]]> https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01_view.jsp?b_idx=33786
LMO를 더 안전하게, 
시험‧연구용 LMO 안전 콘텐츠 공모전 개최

- 과기정통부-생명연 국가연구안전관리본부, 『제5회 시험·연구용 유전자변형생물체 안전 콘텐츠 공모전』 개최

- 국민 누구나 ʻ시험·연구용 LMO 안전ʼ 관련 콘텐츠 제작해 참여 가능

 

□ 바이오 분야 연구에서 폭넓게 활용하는 유전자변형생물체(이하 LMO, Living Modified Organism)의 안전문화 확산을 위한 아이디어 공모전이 열린다.

 

□ 한국생명공학연구원 국가연구안전관리본부(본부장 노영희)는 과학기술정보통신부와 함께 「제5회 시험‧연구용 유전자변형생물체 안전 콘텐츠 공모전」을 개최한다고 밝혔다.

 

ㅇ LMO는 유전자재조합기술 등 생명공학기술을 이용하여 새롭게 조합된 유전물질을 포함하고 있는 식물, 동물, 미생물로 의료, 식량, 환경, 에너지 등 다양한 분야에 활용되고 있다.

 

ㅇ 이번 공모전은 바이오 신기술의 빠른 발전으로 생물 안전에 대한 중요성이 강조됨에 따라 연구자와 일반인의 시험·연구용 LMO 안전인식을 고취하고자 마련되었다.

 

□ 총상금 약 3천만 원이 걸린 공모전에는 국민 누구나 개인 또는 3인 이하 팀으로 참여할 수 있으며, 5개 분야(▲영상-일반, ▲영상-숏폼, ▲카드뉴스, ▲포스터, ▲안전실천보고서)에 맞춰 ‘시험·연구용 LMO 안전’과 연관성이 있는 콘텐츠를 자유롭게 제작하여 응모하면 된다.

 

□ 접수는 6월 30일까지 ‘시험·연구용 LMO 정보시스템’에서 가능하며, 오는 11월 총 37점을 선정해 과학기술정보통신부장관상(대상), 한국생명공학연구원장상(우수상), 국가연구안전관리본부장상(장려상)을 수여할 예정이다.

 

□ 공모전 접수방법, 작품규격, 유의사항 등에 대한 자세한 사항은 ‘시험·연구용 LMO 정보시스템(www.lmosafety.or.kr/mps)’에서 확인할 수 있다.

 

 

[붙임] 「제5회 시험·연구용 유전자변형생물체 안전 콘텐츠 공모전」 포스터

 
]]> 관리자 2024-04-15 00:00:00.0 <![CDATA[바이러스 진단용 항체, 식물 이용해 생산한다]]> https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01_view.jsp?b_idx=33765
바이러스 진단용 항체, 식물 이용해 생산한다

- 조혜선‧김상직 박사 연구팀, 식물발현시스템 기반의 바이러스 진단 항체 생산 플랫폼 개발…기존 동물세포 기반 대비 민감도 및 경제성 우수

- 다양한 감염병 조기 진단을 위한 기반 기술 활용 기대

 

□ 국내 연구진이 주로 동물 세포나 대장균에서 생산하던 구제역 바이러스 진단용 항체를 식물에서 생산하는 데 성공하였다.

 

□ 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 식물시스템공학연구센터 조혜선 박사와 합성생물학연구센터 김상직 박사 공동 연구팀이 경제성과 민감도를 획기적으로 개선한 식물 세포 기반의 바이러스 진단 항체 생산 플랫폼을 개발하였다고 밝혔다.

 

ㅇ 향후 다양한 감염병을 조기에 진단할 수 있는 기반 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

 

□ 바이러스 감염 여부를 판단하는 데 널리 이용되는 방법 중 하나가 바이러스 감염 시 면역반응으로 만들어진 항체가 존재하는지를 확인하는 것이다.

 

ㅇ 항체진단용 키트 제작에는 보통 바이러스 항체에 반응을 촉진하는 효소인 과산화효소(peroxidase)를 화학적으로 결합한 시약이 이용되는데,

ㅇ 공정 상 항체와 과산화효소를 따로 생산해야 하고 추후 결합 시 균질성이 낮다는 단점이 있다.

 

ㅇ 이를 극복하고자 동물 세포에서 과산화효소와 항체를 융합한 단백질 생산이 시도되고 있으나 과산화효소의 활성도가 낮아 민감도 높은 진단 시약에 활용하기에는 한계가 있었다.

 

□ 이에 연구팀은 식물 발현시스템을 통해 과산화효소와 항체를 하나로 융합한 단백질 생산 플랫폼을 개발하였다.

 

ㅇ 연구팀은 유전자재조합 기술을 이용해 과산화효소로 널리 이용되는 겨자무 과산화효소(HRP, horseradish peroxidase)와 바이러스 항체를 담배류 식물인 니코티아나 벤타미아나(Nicotiana benthamiana)에서 하나의 융합단백질로 생산하였다.

 

□ 이를 통해 제작한 구제역 바이러스 진단 항체는 기존 동물 세포 기반의 진단 항체보다 100배 높은 민감도를 나타내며 경제성 있는 진단 항체 단백질 생산기술로서의 활용 가능성을 높였다.

 

□ 연구책임자인 조혜선와 김상직 박사는 “기존 항체와 과산화효소를 화학적으로 결합하는 방법보다 경제성이 높으면서도 높은 진단 활성을 지녀 상당한 이점이 있다.”라며,

 

ㅇ “향후 질병 진단용 시약 개발과 생화학, 분자생물학 등 다양한 기초연구에서 활용되길 기대한다.”라고 밝혔다.

 

□ 한편 이번 연구는 식물학 분야의 세계적인 저널인 Plant Biotechnology Journal(IF 13.8) 2024년 1월호에 게재되었으며,

(논문명 : Plant-derived foot-and-mouth disease virue antibodies fused to horse radish peroxidase are efficient diagnostic reagents / 교신저자 : 조혜선, 김상직 박사 / 제1저자 : 박현지 선임연구기사)

 

ㅇ 과기정통부 중견연구사업과 생명연 주요사업의 지원으로 수행되었다.

 
 
]]> 관리자 2024-04-04 15:55:37.63 <![CDATA[초미세플라스틱이 자녀의 비만을 초래할 수 있다]]> https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01_view.jsp?b_idx=33751
초미세플라스틱이 자녀의 비만을 초래할 수 있다

- 이다용 박사팀, 초미세플라스틱의 모유 성분 변화 및 이로 인한 자손의 과체중 유발 기전 규명

- 소아 비만 및 환경오염 해결의 기초자료 활용 기대

 

□ 국내 연구진이 초미세플라스틱이 자손의 신진대사에 미치는 영향을 분석했다.

 

□ 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 희귀난치질환연구센터 이다용 박사 연구팀이 초미세플라스틱이 모유를 통해 다음 세대로 전이되어 자손의 비정상적 체중 증가를 일으킨다는 사실을 규명했다고 밝혔다.

 

ㅇ 향후 소아 비만의 예방 및 치료를 위한 새로운 차원의 접근 방안과 미세플라스틱 오염 문제해결을 위한 정책 및 제도 마련에 필요한 과학적 근거를 제시할 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

 

□ 크기가 5㎜ 이하인 미세플라스틱은 하수처리과정에서 걸러지지 않고 그대로 강과 바다로 흘러들어 환경 문제를 일으키고 있을 뿐만 아니라 이를 직‧간접적으로 섭취한 사람에게까지 악영향을 미친다는 연구결과가 지속해서 발표되고 있다.

 

ㅇ 초미세플라스틱은 미세플라스틱이 쪼개져서 형성되는 플라스틱 입자로 크기가 1㎛(마이크로미터, 100만분의 1m) 이하로 매우 작아 관찰 또는 검출이 거의 불가능하다.

 

□ 최근 미세플라스틱이 사회적 문제로 대두되면서 환경과 사람에게 미치는 영향에 대해 많은 연구가 진행되고 있지만, 미세플라스틱이 대를 이어 자손에게 미치는 영향에 관해서는 연구가 미흡한 상황이다.

 

□ 연구팀은 마우스 동물모델을 통해 초미세플라스틱이 모체의 모유 성분에 변화를 유발하고, 이를 섭취한 자손은 지질 대사체 이상과 장내 마이크로바이옴 변화가 일어나 비정상적 과체중을 유도한다는 사실을 밝혀내었다.

 

ㅇ 연구팀은 폴리스타이렌(PS, polystyene)과 폴리프로필렌(PP, polypropylene) 초미세플라스틱에 노출된 모체의 자손이 성장호르몬의 분비량이나 섭취량의 증가가 없음에도 몸무게와 체지방이 두드러지게 증가함을 관찰하였다.

 

ㅇ 이에 모체의 모유를 분석한 결과, 비만도와 관련이 높은 지질 성분인 LPC(리소포스파티딜콜린, lysophosphatidylcholine)는 증가하고 PC(포스파티딜콜린, phosphatidylcholine)는 감소해있었으며, 모유를 섭취한 자손의 혈액에서도 이와 유사한 변화를 확인할 수 있었다.

 

ㅇ 관련 효소 활성 조절을 통해 초미세플라스틱에 의한 지질 성분 변화를 억제하자 자손의 몸무게 증가가 정상적으로 회복되었다.

 

ㅇ 또한, 초미세플라스틱에 노출된 자손은 장내 마이크로바이옴에도 비만에서 나타나는 분포와 비슷한 양상이 나타났다. 비만 억제 효과를 가지는 것으로 알려진 Bifidobacterium Pseudolongum과 Phocaeicola vulgatus 균종이 현저히 감소해있었다.

 

□ 연구책임자인 이다용 박사는 “최초로 미세플라스틱과 소아 비만 간의 연관 가능성을 대사적으로 규명하였다.”라며,

 

ㅇ “실제 관련 질환 환자에 노출되는 미세플라스틱의 양과 생물학적 영향에 대해서는 심도 있는 후속 연구와 조사가 필요할 것”이라고 밝혔다.

 

□ 한편 이번 연구는 2월 24일 환경 분야의 유수 저널인 Environment International(IF 11.8) 온라인 판에 게재되었으며,

(논문명 : Maternal nanoplastic ingestion induces an increase in offspring body weight through altered lipid species and microbiota / 교신저자 : 생명연 이다용 박사, 화학연 조성희 박사 / 제1저자 : 생명연 정보현 박사)

 

ㅇ 과기정통부 뇌과학원천기술개발사업, 교육부 이공문야 학술지원사업, 화학연 주요사업 및 생명연 주요사업의 지원으로 수행되었다.

 
]]> 관리자 2024-03-28 00:00:00.0 <![CDATA[생명연-KAIST, ‘열린길’로 연결한다]]> https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01_view.jsp?b_idx=33734
생명연-KAIST, ‘열린길’로 연결한다

- 양 기관 사이에 설치된 담 일부를 허물고, 연결로 ʻ열린길ʼ 조성

- 생명연 내 KAIST 공학생물학대학원 학과지원실 설치로 효율적 학사지원 체계 마련하는 등 첨단바이오 R&D 및 인재양성 학‧연 협력 강화

 

□ 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)과 한국과학기술원(총장 이광형, 이하 KAIST)이 담을 허물고, 소통과 협력을 확대해나가기로 했다.

 

□ 생명연은 2.15(목) 오전 10시 생명연과 KAIST 간 연결로인 ‘열린길’ 개통식을 개최하였다고 밝혔다.

 

ㅇ 열린길은 생명연 복리후생동에서 KAIST 유레카관 사이에 설치한 계단과 경사로로 지난해 6월부터 조성을 추진해왔다.

 

ㅇ 두 기관은 이웃한 기관임에도 불구하고 기존에 있던 담장으로 인해 서로를 오가기 위해선 도보로 10분 이상을 돌아가야 했지만, 열린길로 인해 접근성이 대폭 개선되었다.

 

□ 이번 열린길 개통을 계기로 양 기관은 협력과 융합 활성화에 더욱 힘쓰기로 하였다.

 

ㅇ 두 기관은 20여 년 전부터 바이오의약 및 나노 분야를 비롯한 바이오 전 분야에서 폭넓게 교류해왔다.

 

ㅇ 특히, 최근에는 합성생물학과 바이오파운드리 분야의 발전을 위한 기술확보와 국제협력에 공동 대응하는가 하면, 인재양성을 위해 KAIST 공학생물학대학원을 함께 운영하고 있어 학‧연 협력의 모범사례로 손꼽히고 있다.

 

ㅇ 이번 열린길 개통으로 말미암아 첨단바이오 분야의 전략기술 확보에 더욱 긴밀히 협력하기로 하고, 생명연 내에 공학생물학대학원 학과지원실을 설치하여 효율적인 학사운영 지원체계를 구축한다는 계획이다.

 

□ KAIST 이광형 총장은 기념사에서 “이번 열린길 조성은 그동안 바이오 분야에서 폭넓은 교류를 이어온 KAIST와 생명연이 더욱 긴밀히 협력하고 소통하는 시작점이 될 것이다.”라며”,

 

ㅇ “앞으로 열린길이 두 기관의 물리적 장벽을 허물어 지식과 정보의 교류는 물론 사람과 지역을 연결하는 상징으로 자리 잡길 바란다.”라고 말했다.

 

□ 생명연 김장성 원장 또한 “열린길 개통으로 줄어든 두 기관의 물리적 거리가 인적, 물적 교류를 촉진해 소프트웨어적 협력의 한계를 극복하는 계기가 되길 바라며, 이를 통해 서로의 발전을 이끄는 상생의 동반자가 되길 바란다.”라고 밝혔다.

 

 

 

[붙임] 생명연-KAIST 열린길 조성 현황

 
]]> 관리자 2024-02-15 00:00:00.0 <![CDATA[생명연, 유전자변형생물체 정보를 한 권에 집대성]]> https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01_view.jsp?b_idx=33718
생명연, 유전자변형생물체 정보를 한 권에 집대성

- 2021~2023 유전자변형생물체 및 바이오안전성 관련 정보를 담은 ʻ2023 바이오안전성 백서ʼ 발간

- 발간 20년 맞아 그간의 바이오안전성 관련 주요 흐름을 정리하고, 바이오신기술 분야의 R&D‧산업화 동향도 담아

 

□ 한국생명공학연구원 바이오안전성정보센터(센터장 김기철)는 유전자변형생물체와 바이오안전성 관련 정보와 동향을 집대성한 ‘2023 바이오안전성 백서’를 발간했다고 밝혔다.

 

ㅇ 바이오안전성 백서는 우리나라 유일의 바이오안전성 정보 지침서로 2003년 3월 첫 발행 이후 현재까지 20년간 유전자변형생물체에 관한 국내‧외 주요 동향과 정보를 제공해왔다.

 

□ 이번 14호에서는 2021년 하반기부터 2023년 상반기까지의 국내외 정책·제도, 안전관리, 커뮤니케이션, 연구·개발 및 산업화 동향 등을 담았으며,

 

□ 특히, 바이오안전성 관리체계 구축을 위한 7개 관계기관의 준비과정, 의정서 이행을 위한 국내 및 국제사회의 대응, 연구개발 및 주요 쟁점을 포함한 지난 20년간의 바이오안전성 관련 주요 흐름을 정리한 ‘바이오안전성 백서 13권 다시보기’ 특집 편을 마련하였다.

□ 백서는 ▲제1부 바이오안전성 국내 동향, ▲제2부 바이오안전성 국제 동향, ▲제3부 연구개발 및 산업화, ▲제4부 공공인식 및 NGO 활동으로 구성되었다.

 

ㅇ ‘제1부 바이오안전성 국내 동향’에선 지방자치단체 8개 시·도 교육청과 의회가 운영하는 ‘유전자변형생물체 관련 지자체 조례 현황’을 처음으로 분석했고, 7개 중앙행정기관에서 수행하는 유전자변형생물체 안전관리 현황과 수출입 신고 및 위해성 심사·승인 현황 등의 통계를 제공한다.

 

ㅇ ‘제2부 바이오안전성 국제 동향’에서는 5개 대륙, 16개국의 유전자변형생물체 관련 법·제도, 승인, 재배, 수출입, 이용, 연구개발 현황과 함께 바이오안전성 관련 국제 정책·제도 등을 논의하는 ‘카르타헤나의정서 당사국총회’의 주요 내용과 책임·구제 추가 의정서를 포함한 국제협약 동향을 파악하였다.

 

ㅇ ‘제3부 연구개발 및 산업화’에선 2000년 이후 새롭게 부각되는 유전자가위기술과 합성생물학 기술과 같은 바이오 신기술의 개요, 적용사례·산업화 동향과 주요국의 정책·제도 동향을 담았으며 더불어 작물, 동물, 미생물 등 다양한 분야의 연구개발·산업화 동향을 확인할 수 있다.

 

ㅇ 그 밖에도 ‘4부 공공인식 및 NGO활동’에서는 국내·외 NGO 단체 활동과 바이오안전성 관련 공공인식, 커뮤니케이션 활동을 수록하였다.

 

□ 이번 백서는 전자문서 이용을 촉진하고 온실가스 발생 저감에 기여하고자 총 500부만 발간되었으며, GMO정보포털(www.biosafety.or.kr)에서 선착순 100명에게 무료배송 이벤트를 진행한다.

 

ㅇ 전자문서는 e-Book 형태로 주요 온라인 서점과 GMO정보포털에서 무료로 이용할 수 있다.

 

□ 김기철 바이오안전성정보센터장은 “20년간의 바이오안전성 관련 정보를 집대성하고 새롭게 대두되는 바이오 신기술의 발전 현황과 주요국들의 정책·제도 변화를 담고자 노력했다.”라며,

 

ㅇ “향후 유전자변형생물체의 안전관리 및 법 개정안 마련에 도움이 될 수 있기를 바란다.”라고 밝혔다.

 

 
 
]]> 관리자 2023-12-14 00:00:00.0 <![CDATA[저산소 암세포 사멸을 유도하는 핵심 인자 발견]]> https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01_view.jsp?b_idx=33697
저산소 암세포 사멸을 유도하는 핵심 인자 발견

- 저산소 환경에서 세포의 안정성을 유지하게 하는 단백질 발견

- 저산소 환경을 좋아하는 암세포를 효과적으로 제어할 수 있는 혁신 항암신약 활용 기대

 

□ 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 김정훈, 김정애 박사 연구팀이 저산소 환경에서 세포가 안정성을 유지하는 메커니즘을 규명하는 데 성공하였다고 밝혔다.

 

ㅇ 저산소 환경에서 생명력이 강한 암세포를 제어할 수 있는 새로운 대안으로써 향후 혁신 항암 신약개발에도 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

 

□ 산소는 세포의 생존과 성장을 결정하는 핵심 요소 중 하나다.

 

ㅇ 일반 대기 중 산소 농도인 약 21%보다 낮은 저산소 환경에 노출된 세포는 살아남기 위해 분자 수준에서 리프로그래밍을 진행하며, 환경 적응에 실패한 세포는 사멸된다.

 

□ 암세포는 조직 내에서 저산소 환경에 빈번히 노출되는 탓에 저산소 적응 리프로그래밍이 더 활발히 일어나 정상 세포보다 생존 확률이 높다.

 

ㅇ 이런 암세포의 저산소 적응 메커니즘을 저해시켜 암세포를 제거하는 방법이 새로운 항암기술로 떠오르고 있다.

 

□ 세포는 세포 내에 있는 유전체가 물리적, 화학적으로 안정성에 훼손을 입으면 사멸하게 되는데, 유전체의 안전성에 관여하는 요소 중 하나가 세포의 핵 내부에서 DNA를 감싸는 역할을 하는 히스톤 단백질의 메틸화이다.

 

ㅇ 단백질 메틸화란 히스톤 단백질에 특정 효소로 인해 단백질에 변형이 일어나는 것을 말한다.

 

□ 연구팀은 저산소 환경에서 히스톤 메틸화 효소인 SETDB1 단백질이 유전체의 안정성을 유지하게 하며, 이를 제어하면 유전체의 안정성이 깨져 세포사멸이 유도됨을 밝혀내었다.

 

ㅇ 연구팀은 SETDB1 단백질이 종양 억제 유전자인 본히펠린다우(Von Hippel-Lindau, 이하 VHL)와 결합하여 세포 내에서 분해되는 현상을 발견하였다.

 

ㅇ 이를 통해 산소 농도가 낮아지면 SETDB1 단백질과 VHL의 결합이 약해지며 SETDB1 단백질이 증가하는데,

 

ㅇ SETDB1 단백질의 증가를 억제하면 SETDB1 단백질에 의한 히스톤 메틸화가 정상적으로 이루어지지 않아 비정상적인 유전자 발현이나 DNA 손상이 발생해 유전체가 불안정해지고 세포사멸이 일어난다는 사실을 확인하였다.

 

□ 연구책임자인 김정훈 박사와 김정애 박사는 “암과 같은 저산소 적응성 질환을 효과적으로 제어할 수 있는 분자 표적을 찾은 것”이라며,

 

ㅇ “향후 SETDB1을 억제하는 혁신 신약개발에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다.”라고 밝혔다.

 

□ 한편 이번 연구는 11월 10일 발간된 생명과학 분야의 유수 저널인 Nucleic Acids Research(IF 14.9) 최신 호에 게재되었으며,

(논문명 : Hypoxia stabilizes SETDB1 to maintain genome stability / 교신저자 : 김정훈‧김정애 박사 / 제1저자 : 박성렬‧조진화 박사)

 

ㅇ 과기정통부 융합연구사업과 개인기초연구사업, 생명연 주요사업의 지원으로 수행되었다.

 
 
]]> 관리자 2023-12-27 00:00:00.0 <![CDATA[지방 대사 조절 기전을 활용한 난치성 위암의 새로운 해법 제시]]> https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01_view.jsp?b_idx=33696
지방 대사 조절 기전을 활용한 난치성 위암의 새로운 해법 제시

- 페로토시스 지방 대사 조절 메커니즘과 다라플라딥 약물 재창출을 통한 새로운 난치성 항암 치료 물질 발굴
- 항암 내성 위암을 비롯한 다양한 난치성 암 치료에 대안으로 활용 기대
 

□ 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연) 이은우‧한백수 박사, 한국기초과학지원연구원(원장 양성광, 이하 기초지원연) 황금숙 박사 공동 연구팀은 지방 대사를 조절하는 메커니즘을 활용해 난치성 위암의 새로운 치료 물질을 개발하는 데 성공하였다고 밝혔다.
 

ㅇ 이를 통해 항암 내성 위암을 비롯한 다양한 난치성 암 치료에 대안이 될 것으로 기대되고 있다.
 

□ 2022년 발표된 중앙암등록본부 자료에 의하면 위암은 2020년 전체 암 발생의 4위(10.8%)에 해당하며 여전히 상위권을 차지하고 있다.
 

ㅇ 여러 항암제의 개발에도 불구하고 여전히 위암은 약물로 치료하기 어려워 수술이 우선시 되고 있으며, 특히 암이 위의 점막하층을 지나 근육층 이상을 뚫고 들어간 진행성 위암의 경우 효과적인 치료제가 없는 상황이다.
 

ㅇ 이는 진행성 위암이 쉽게 전이되는 특성과 함께 기존 항암제에 내성을 가지며 재발하기 때문인데 이를 해결하기 위한 연구가 다양하게 진행되고 있지만, 여전히 많은 연구를 필요로 한다.

 

□ 최근 페로토시스(Ferroptosis)가 항암제 내성암을 비롯한 여러 난치성 암을 사멸시키는 새로운 경로로 주목받고 있다.
 

ㅇ 페로토시스는 세포 내 철분이 과도하게 축적되면 세포막을 구성하는 인지방질(phospholipid)이 활성산소에 의해 과산화(peroxidation)되어 세포 내 물질에 영향을 미치고, 이는 세포막과 미토콘드리아에 손상을 입혀 세포가 죽음을 맞이하게 되는 과정을 말한다.
 

□ 연구팀은 탁월한 세포사멸에 기전을 가진 페로토시스를 항암치료제로 이용하기 위해 페로토시스 유도제와 403개의 대사 약물을 혼합하며 최적의 조합을 찾기 위한 연구를 거듭한 결과, 페로토시스 유도제와 포스포라이페이스 A2(Phospholipase A2, 인지질 가수분해효소 A2) 억제제의 조합이 항암제 내성암을 비롯한 여러 암을 효과적으로 사멸할 수 있음을 밝혀내었다.
 

□ 특히, 페로토시스 유도제 RSL3(RAS-selective lethal 3, RAS 선택적 치사 3)와 다라플라딥(Darapladib)을 함께 사용했을 때 탁월한 사멸 효과가 나타났다.
 

ㅇ 다라플라딥은 혈관에 지방질이 들러붙는 것을 줄일 수 있다고 알려져 동맥경화증 치료를 위해 개발되었다 중단된 신약후보 물질로
 

ㅇ 연구팀은 다라플라딥이 산화된 인지질인 PE를 리소포스파티딜에탄올아민(lysoPE, lysophosphatidyl ethanolamine)과 유리 지방산(FFA, free fatty acid)으로 분해되는 것을 억제하여 페로토시스가 촉진되는 것을 확인하였다.
 

□ 연구책임자인 생명연 이은우 박사는 “이번 연구는 출연연 간 협력 연구를 통해 세포의 지방질 재편성 경로를 밝혀 새로운 항암치료 전략을 제시한 것”이라며,
 

ㅇ “특히 관상동맥질환에 대한 임상 3상에서 실패한 다라플라딥과 같이 이미 허가받지 못한 후보물질을 재창출할 수 있는 가능성이 열렸다.”라고 밝혔다.
 

□ 공동 연구책임자인 기초지원연 황금숙 박사는 ”암세포의 빠른 지질 재편성 경로 규명에 활용된 질량분석기 기반의 지질체 분석 및 대사추적 신기술은 앞으로 난치성 질환의 새로운 치료 타겟 발굴에 핵심적인 역할을 할 것이다.”라고 말했다.
 

□ 한편 이번 연구는 9월 15일 세계적인 과학저널인 Nature Communications (IF 16.6) 온라인 판에 게재되었으며,

(논문명 : The lipoprotein-associated phospholipase A2 inhibitor Darapladib sensitises cancer cells to ferroptosis by remodelling lipid metabolism / 교신저자 : 생명연 이은우‧한백수‧이상철 박사, 기초지원연 황금숙 박사 / 제1저자 : 생명연 오미희‧이지윤 연구원, 기초지원연 장서영 연구원)
 

ㅇ NST 창의형융합연구사업과 과기정통부 원천기술개발사업 및 과학기술분야 기초연구사업, 생명연 주요사업, 기초지원연 주요사업의 지원으로 수행되었다.
 

]]> 관리자 2023-12-21 00:00:00.0 <![CDATA[장(腸) 마이크로바이옴의 면역 항상성 유지 기능 규명]]> https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01_view.jsp?b_idx=33695
장(腸) 마이크로바이옴의 면역 항상성 유지 기능 규명

 - 장 미생물인 아커만시아 뮤시니필라 단백질이 염증 발생 시 항염증 사이토카인 발현을 유도해 면역 항상성 회복을 촉진하는 기전 규명

- 염증성 난치 면역질환 치료제 개발 기여 기대

 

□ 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연)은 마이크로바이옴융합연구센터 김명희 박사 연구팀이 장(腸) 마이크로바이옴 내 단백질합성 효소인 AmTARS의 면역 항상성 유지 기능을 규명하는 데 성공하였다고 밝혔다.

 

ㅇ 이를 통해 향후 염증성 장질환과 같은 염증성 난치 면역질환 치료제 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

 

□ 인체에 서식하는 미생물과 이의 유전체를 총칭하는 마이크로바이옴은 인간의 건강과 질환에 직‧간접적으로 관여하는 것으로 알려지며 ‘제2의 장기’로 여겨지고 있다.

 

ㅇ 다만, 마이크로바이옴의 정확한 역할과 질병-건강 간의 인과관계는 현상적 결과에 의존하며 대부분이 미지의 영역으로 남아있다.

 

 

 

□ 연구팀은 인간 단백질합성 효소가 단백질합성 기능 외에 인체 면역을 조절하는 기능에도 관여한다는 사실을 확인하고, 장 마이크로바이옴 내 단백질합성 효소에 주목하였다.

 

ㅇ 장내 미생물 중 하나인 아커만시아 뮤시니필라(Akkermansia muciniphila, 이하 아커만시아) 균주는 필수 아미노산인 트레오닌(Threonine)을 합성하지 못해, 트레오닌이 풍부한 장 점막층에 의존하여 서식하는 균주로

 

ㅇ 장 건강을 비롯하여 비만, 대사증후군, 제2형 당뇨병과 같은 다양한 대사장애와 폐암, 피부암 환자의 치료에 긍정적인 효과를 끼치는 것으로 알려져 있다.

 

□ 연구팀은 아커만시아가 단백질합성 효소인 AmTARS를 항시 분비하여 인체의 염증 상황을 모니터링하면서 이를 조절하는 면역 항상성 매개자의 역할을 한다는 사실을 규명하였다.

 

ㅇ AmTARS가 면역 대식세포와의 상호작용을 통해 정상 환경에서는 인체 항상성 유지에 필요한 수준의 항염증 사이토카인(Interleukin 10, IL-10)의 발현을 유도하지만, 염증 상황이 발생하면 항염증 사이토카인의 발현 수준을 현격히 높여 항상성 회복을 촉진한다는 것이다.

 

□ 또한, AmTARS가 대식세포의 막수용체인 TLR2(toll-like receptor 2)와 결합하여 항염증 면역 신호전달 체계를 활성화함으로써 항염증 사이토카인의 생산을 촉진한다는 것도 밝혀내었다.

 

ㅇ 크론병이나 궤양성 대장염 같은 염증성 장질환 환자의 마이크로바이옴 데이터베이스를 분석한 결과, 염증성 장질환 환자의 장내 아커만시아와 AmTARS의 분포도가 현격히 낮다는 사실을 발견하여

 

ㅇ 염증성 장질환 마우스에 AmTARS를 주사한 후 혈액과 대장조직을 분석한 결과, AmTARS가 장 대식세포와 상호작용을 통해 혈액 내 항염증 사이토카인의 발현을 증가시켜 대장조직의 손상을 회복시키는 질환 완화기능이 있음을 확인하였다.

 

□ 연구책임자인 김명희 박사는 “이번 연구에서 규명한 아커만시아 뮤시니필라가 아미노산 확보를 위해 장 점막층에 의존하여 서식하면서 AmTARS를 분비를 통해 인체의 면역 항상성을 도모한다는 사실은, 인체와 공생하는 마이크로바이옴이 어떻게 상호의존적인 관계에서 살아가는지를 명확하게 보여주는 중요한 예시이다.”라면서,

 

ㅇ “향후에는 인체와 마이크로바이옴을 합친 ”생명완전체“의 개념에서 생명현상에 관한 연구가 이루어져야 비로소 진정한 정밀의료가 실현될 수 있을 것이다.”라고 밝혔다.

 

□ 한편, 이번 연구결과는 저명한 국제학술지인 Cell Host & Microbe(IF 31.316) 6월 2일자 온라인판에 게재되었으며,

(논문명 : Secreted Akkermansia muciniphila threonyl-tRNA synthetase functions to monitor and modulate immune homeostasis / 교신저자 : 김명희 박사 / 제1저자 : 김수만 박사(현, 전남대학교), 박신혜 박사과정생)

 

ㅇ 과기정통부 포스트게놈 다부처유전체사업과 생명연 주요사업의 지원으로 수행되었다.

 
 
]]> 관리자 2023-06-26 00:00:00.0 <![CDATA[미세먼지가 암전이의 위험을 증가시키는 기전 규명]]> https://www.kribb.re.kr/kor/sub02/sub02_02_01_view.jsp?b_idx=33694
미세먼지가 암전이의 위험을 증가시키는 기전 규명

- 미세먼지에 노출된 폐의 대식세포가 분비하는 단백질이 암전이 위험성을 촉진하는 기전 확인

- 미세먼지에 대한 경각심 고취와 미세먼지의 암전이 예방 및 치료법 개발 기여 기대

 

□ 국내 연구진이 미세먼지가 암세포 전이의 위험성을 증가시키는 기전을 밝혀내었다.

 

□ 한국생명공학연구원(원장 김장성, 이하 생명연) 환경질환연구센터 박영준 박사 연구팀은 미세먼지에 장기간 노출되면 인체로 침투한 미세먼지가 우리 몸의 면역을 담당하는 대식세포를 자극하며 암세포의 전이를 촉진하는 기전을 규명하였다고 밝혔다.

 

ㅇ 이를 통해 미세먼지에 대한 경각심을 높이고 나아가 미세먼지에 의한 암전이 예방 및 치료법 개발에 이바지할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

 

□ 미, 시카고 대학 에너지정책연구소(Energy Policy Institute at the University of Chicago, EPIC)에 따르면 미세먼지를 포함한 대기오염으로 인해 인류의 수명이 평균적으로 2.2년가량 단축되는 것으로 보고한 바 있다.

 

ㅇ 보고서에 따르면 대기오염이 흡연(1.9년)이나 음주 및 마약(9개월), 에이즈(4개월)와 전쟁(7개월)보다 수명에 더 큰 위협이 되는 것으로 파악되었다.

 

ㅇ 또한, 세계보건기구 산하 국제암연구소(International Agency for Research on Cancer, IARC)는 미세먼지를 1군 발암물질로 규정하는 등 사실상 미세먼지는 사회 재난으로 여겨지고 있다.

 

□ 미세먼지의 위해성이 널리 알려지면서 미세먼지와 암 발생 간의 상관관계에 관한 많은 연구가 이뤄지고 있지만 암 전이와의 연관성에 대한 연구는 아직 미비한 실정이다.

 

ㅇ 더욱이 기존 미세먼지와 암세포 간 연관성 연구에 있어 미세먼지를 직접 암세포에 처리하여 분석하는 실험들은 실제 몸 안에서 일어나는 현상과는 거리가 멀다.

 

□ 이에 연구팀은 실제 환경과 유사한 환경을 구축하고 폐 대식세포가 미세먼지에 노출되었을 때의 변화를 분석하여, 대식세포가 미세먼지에 자극받으면 이로 인해 분비되는 단백질이 암세포의 전이 위험성을 증가시킨다는 사실을 밝혀내었다.

 

ㅇ 연구팀은 미세먼지에 노출되었을 때 가장 먼저 반응하는 것이 폐의 면역세포, 그중에서도 선천성 면역세포인 대식세포라는 점에 주목하고 미세먼지에 노출된 폐 대식세포 배양액을 암세포와 반응시켰다.

 

ㅇ 그 결과, 암세포의 EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor, 표피 생장 인자 수용체)가 활성화되며 이동성이 증가하고, EGFR과 결합하여 암 증식에 관여하는 것으로 알려진 HBEGF(Heparin binding EGF like growth factor, 헤파린 결합성 EGF 유사생장 인자) 또한 증가하였다.

 

□ 이 같은 내용은 마우스를 통한 동물실험에서도 입증되었다. 폐암에 걸린 마우스를 미세먼제 환경에 노출하자 암의 전이가 증가하고, HBEGF 억제제를 투입하자 전이가 억제되었다.

 

□ 연구책임자인 생명연 박영준 박사는 “미세먼지가 암의 전이에도 관여할 수 있으며, 대식세포를 통해 암 전이가 증가하기 유리한 환경이 만들어진다는 사실을 밝힌 연구이다.”라며,

 

ㅇ “본 연구 결과를 통해 미세먼지의 유해성을 다시 한번 경고하고 미세먼지 대응의 심각성을 인식시켜 미세먼지 발생 억제와 대응 강화에 기여할 수 있길 바란다.”라고 밝혔다.

 

□ 이번 연구는 11월 생화학분야의 세계적 학술지인 Experimental & Molecular Medicine(IF 12.153) 최신 호에 게재되었으며,

(눈문명 : Particulate matter promotes cancer metastasis through increased HBEGF expression in macrophages / 교신저자 : 박영준·김대수·정진영 박사 / 제1저자 : 박승호·윤성진·최송 박사)

 

ㅇ 산업부 산업기술혁신사업, 과기부 개인기초연구사업과 바이오·의료기술개발(R&D)사업, 생명연 주요사업의 지원으로 수행되었다.

 

 
]]> 관리자 2022-12-19 00:00:00.0