​디지스트 황대희 교수 연구팀, 배아줄기세포 분화 조절 '폰틴 단백질' 규명

                                             [DGIST 황대희 교수]

아주경제 김병진 기자= DGIST(대구경북과학기술원)는 뉴바이올로지전공 황대희 교수(IBS 식물·노화수명연구단 그룹리더·사진) 연구팀이 서울대 백성희 교수 연구팀, 국립암센터 이호 박사 연구팀, 포스텍 빈진혁 박사과정 학생과 공동 연구로 배아줄기세포의 분화능력을 조절하는 새로운 단백질을 발견했다고 17일 밝혔다.

인간을 비롯한 포유류 동물은 하나의 수정란이 분열해 여러 가지 세포와 조직을 구성하며 성장한다.

이는 수정란 안의 배아줄기세포가 신호나 자극에 따라 특정 종류의 세포와 조직으로 분화되는 능력인 전분화능을 갖고 있기 때문이다.

따라서 해당 세포의 전분화능을 조절한다면 신경세포, 피부세포 등 다양한 세포조직을 만들고 변화시킬 수 있어 생명공학의 새로운 흐름을 가져올 수 있지만 아직까지 전분화능 원리를 명확하게 규명하지 못했다.

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연구팀은 배아줄기세포가 분화되면서 폰틴(Pontin)이라는 단백질의 발현이 현저하게 줄어드는 현상을 확인하고, 폰틴의 역할을 규명하기 위해 '폰틴 조건부 결핍 배아줄기세포'를 자체 제작했다.

배아줄기세포는 다양한 세포로 분화될 수 있는 전분화능을 갖고 있으나, 폰틴의 발현이 일어나지 않는 배아줄기세포에서는 전분화적 특성이 사라진 채 분화가 진행되는 것을 관찰했다.

이는 폰틴 단백질이 배아줄기세포의 전분화능을 유지하는 유전자들의 발현을 높게 유지시키고 동시에 분화를 촉진하는 유전자들의 발현을 억제하는 핵심적인 역할을 수행한다는 사실을 확인했다.

또 연구팀은 이번 연구를 통해 폰틴 단백질의 발현 조절을 통한 배아줄기세포 분화 조절 방법에 대한 국내 특허 출원도 준비 중이다.

황대희 교수는 "배아줄기세포의 전분화능 유지에 폰틴 단백질이 중요하다는 사실을 새롭게 규명한 것에 의의가 있다"며 "줄기세포를 이용해 손상된 조직이나 세포 분화를 유도함으로써 재생의학 연구의 새로운 실마리를 제공할 것"이라고 말했다.

한편 이번 연구성과는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 리더연구자지원사업과 기초과학연구원의 지원을 받아 진행됐으며 세계적 권위의 과학 분야 학술지인 '네이처 커뮤니케이션즈' 최신호에 게재됐다.