건국대 첨단바이오공학부 이만열 교수 연구팀이 성인 체세포가 유도만능줄기세포(iPSC)로 전환되는 과정에서 발생하는 새로운 에너지 대사 기전을 규명했다고 16일 밝혔다.
뉴시스 보도에 따르면, 이번 성과는 재생의학 분야의 세계적 학술지 '익스페리멘탈 앤 몰리큘라 메디슨(Experimental & Molecular Medicine)'에 게재됐으며 생물학연구정보센터(BRIC)가 선정하는 '한국을 빛낸 사람들(한빛사)'에도 등재됐다.
연구팀은 세포의 에너지원 생산에 핵심적인 미토콘드리아 DNA(mtDNA) 복제 과정에 주목했다. TK2(티미딘 키네이스 2·Thymidine Kinase 2)는 DNA 합성에 필요한 뉴클레오타이드를 만드는 데 필수적인 효소다.
실험 결과, TK2 발현이 세포가 역분화해 줄기세포성(stemness)을 획득하는 과정에서는 크게 감소하고, 반대로 분화 단계에서는 다시 증가한다는 사실이 확인됐다.
또한 이 조절 과정에는 SIRT1-p53 유전자 축이 작동한다는 점이 새롭게 밝혀졌다.
이는 TK2가 단순히 미토콘드리아 DNA 복제 효소에 그치지 않고, 세포 운명을 결정하는 핵심 조정자 역할을 한다는 것을 보여준다.
이번 연구는 세포의 대사 변화가 단순한 에너지 전환을 넘어, 세포 분화와 줄기세포성 유지 같은 근본적 생물학적 과정에 깊게 관여한다는 사실을 입증한 것이다.
이 교수는 "이번 성과는 세포 운명을 바꾸는 과정에서 에너지 대사가 얼마나 정교하게 작동하는지 보여주는 중요한 사례"라고 설명했다.
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