KAIST가 지방세포의 생성을 멈추는 스위치를 세계 최초로 발견했다.
이는 비만은 물론 지방간, 인슐린 저항성 등 대사질환을 정밀하게 조절할 수 있을 것으로 기대된다.
KAIST 생명과학과 임대식·강주경 교수팀은 세포의 운행을 통제하는 ‘히포(Hippo) 신호전달경로’의 핵심 인자인 ‘얍/타즈(YAP/TAZ)’가 지방세포 분화 과정에서 억제 스위치 역할을 한다는 사실을 규명했다.
이번 연구는 단순히 유전자를 켜고 끄는 단계를 넘어, DNA 조절 부위의 상태를 바꾸는 ‘후성유전체’ 수준에서 지방세포 생성을 정교하게 조절할 수 있는 근간을 제시해 큰 의미를 갖는다.
지방 분화의 ‘마스터 스위치’ 억제 메커니즘
지방세포는 한 번 만들어지면 잘 줄어들지 않아 치료가 까다롭다.
우리 몸에서 지방 전구세포가 성숙한 지방세포로 변하는 분화 과정의 중심에는 에너지를 조절하는 마스터 스위치 ‘피피에이알감마(PPARγ)’가 있다.
연구팀은 차세대 염기서열 분석 기술을 활용해 전 과정을 추적한 결과, 얍/타즈가 활성화되면 피피에이알감마를 포함한 지방세포 분화 네트워크 전반이 강력하게 억제된다는 사실을 확인했다.
특히 연구팀은 얍/타즈의 하위 표적 유전자 ‘비글스리(VGLL3)’를 새로 발견했다.
비글스리는 기존 연구에서 얍/타즈가 피피에이알감마와 직접 결합해 기능을 막는 것으로 알려졌다.
그런데 이번에 연구팀은 비글스리가 유전자의 작동 부위인 ‘인핸서’를 억제해 지방세포 분화 프로그램 전체를 간접적으로 제어한다는 새로운 기전을 밝혀냈다.
이는 우리 몸이 지방세포를 언제 얼마나 만들지 결정하는 타이밍 조절에 히포 신호전달 경로가 핵심 장치로 기능한다는 점을 의미한다.
연구팀은 이번에 발견한 얍/타즈-비글스리-피피에이알감마(YAP/TAZ–VGLL3–PPARγ) 축이 실제 질병 상황에서 어떻게 작동하는지 규명하는 후속 연구를 진행 중이다.
임 교수는 “이번 연구는 지방세포 분화가 후성유전체 수준에서 정교하게 제어된다는 점을 최초로 규명한 성과”라며 “장기적으로 대사질환 환자를 위한 맞춤형 치료 전략을 세우는 데 중요한 토대가 될 것”이라고 설명했다.
한편, 이번 연구는 KAIST 생명과학과 설태준 박사과정과 강주경 교수가 공동 제1저자로 참여했고, 연구결과는 국제학술지 지난 14일 ‘사이언스 어드밴스즈(Science Advances)’에 게재됐다.
