줄기세포가 접착할 때의 신호전달 과정 규명
- 성공적인 세포이식 및 암세포 전이 제어약물 개발 기대 -
□ 줄기세포가 주변 환경에 정착하기 위해 접착되는 초기과정이 실시간 고해상도 이미지를 통해 밝혀졌다. 김태진 교수(부산대학교) 연구팀이 줄기세포에 바이오센서를 주입해 촬영함으로써, 세포 접착될 때의 신호전달 과정을 규명했다고 한국연구재단(이사장 노정혜)은 밝혔다.
□ 세포의 생존은 주변 조직에 접착되는 과정과 밀접한 연관이 있다. 줄기세포가 주변 조직에 붙어서 기능이 통합되어야 세포이식이 성공적으로 이루어지고, 암세포는 주변 조직에 붙으면서 전이된다.
ㅇ 세포접착의 역동적인 과정을 추적하려는 연구 시도들이 있었지만, 살아있는 세포에서 시간‧공간에 따른 필수 신호물질의 변화를 정밀하게 탐지하는 것은 기술적 한계에 부딪혔다.
□ 연구팀은 줄기세포의 세포막에서 바이오센서가 발현되도록 설계하여, 실시간 시각적으로 연구할 수 있는 기술적 토대를 마련했다. 바이오센서가 형광공명에너지전이(FRET) 기술을 이용해, 세포접착 과정의 주요 신호물질인 국소접착인산화효소와 칼슘이온을 탐지하고 이미지로 보여준다.
□ 개발된 기술로 줄기세포의 배양 과정을 촬영한 결과, 세포막에서 국소접착인산화효소와 칼슘이온의 상호작용이 확인되었다. 두 신호물질은 특정 위치에 동시에 활성화되어 있으며, 특히 국소접착인산화효소에 의해 칼슘이온의 활성이 조절된다는 것이 밝혀졌다.
□ 김태진 교수는 “줄기세포의 초기 접착과정에서 국소접착인산화효소와 칼슘의 상호작용을 밝힌 연구로서, 줄기세포 이식에서 발생하는 세포접착의 난제를 해결하는 데 유용한 정보가 될 것”이라며, “뿐만 아니라 암세포의 전이 시 동반되는 세포접착을 지속적으로 차단하는 약물 개발에도 응용될 수 있다”라고 연구 의의를 설명했다.
□ 이 연구는 교육부‧한국연구재단 이공학 개인기초연구지원사업의 지원으로 수행되었다. 저명한 국제학술지 ‘어드밴스트 사이언스(Advanced Science)’ 12월 18일자 논문으로 게재되었다.
