최근 중국 과학자들은 연구를 통해 폐암 세포 중에서 변종 접합(aberrant splicing)의 핵심 제어 인자를 발견했다. 관련 연구성과는 “The RNA-binding protein QKI suppresses cancer-associated aberrant splicing” 이란 제목으로 지난 4월 10일 미국 공공과학도서관 유전학 학술지인 “플로스 제네틱스(PLOS Genetics)”에 발표되었다. 이 연구 성과는 중국 과학원 산하 상하이(上海)생명과학연구원 생물 화학과 세포생물학 연구소 후이징이(惠?毅) 연구진에 의해 완성되었다.

후이징이(惠?毅) 연구진은 연구를 통해 RAN 결합 단백질(binding protein) QKI가 폐암 관련 스플라이싱(splicing) 사건을 일으키는 중요한 제어인자라는 것을 발견했다. 뿐만 아니라 QKI 단백질 매개에 의한 종양세포 증식을 억제하는 새로운 메커니즘을 규명했다.

Pre-mRNA의 선택적 스플라이싱(Alternative splicing)은 게놈 다양성 증가와 유전자 발현 제어의 중요한 메커니즘이다. 종양이 생기고 커지는 과정에서 많은 스플라이싱 사건이 이상한 변화를 일으킨다. 그러나 이러한 이상한 스플라이싱 사건이 어떻게 발생되고 이상한 스플라이싱에 의해 생성된 물질이 종양 세포의 생물학 기능에 어떤 영향을 미치는지에 대하여서는 정확히 알지 못하고 있다.

폐암은 흔히 나타나는 악성 종양의 한 종류로, 세계에서 암에 의한 치사율이 가장 높은 그룹에 속한다. 폐암에 대한 효과적인 조기 진단 방법과 치료 방안 부족으로 인해 대부분 폐암 환자들의 생존율은 5년으로 비교적 낮은 수준이다. 때문에 폐암의 발생의 메커니즘을 전면적으로 인지하여 신뢰성이 있는 초기 표기물과 효과적인 치료 타깃을 발견하는 것이 필요하다.

이에 따라 연구진은 많은 실험과 바이오 정보학의 수단을 통해 RNA 결합 단백질 QKI가 비(非)소세포 폐암 중에서 통상적으로 발현을 억제한다는 것을 발견했다. 이러한 발현 억제는 조기 암환장의 생존기 단축에 뚜렷한 관련이 있다. QKI 단백질은 체외와 체내에서 폐암 세포의 증식과 변화 능력을 억제할 수 있다.

연구진의 설명에 따르면, RNA-Seq를 통한 분석을 통해 QKI는 폐암 세포 중에서 선택적 스플라이싱을 제어할 수 있는 핵심 인자라는 것을 규명했다. QKI는 핵심 타깃인 NUMB 유전자의 스플라이싱 컨트롤을 통해 폐암 세포 증식을 억제하며 또 Notch 신호 채널의 이상한 활성을 저지한다는 것도 발견했다.

이 외에도 QKI 단백질의 스플라이싱 제어에 의한 분자 메커니즘 연구를 통해 QKI가 선택적으로 스플라이싱 핵심 인자 SF1과 경쟁하여 선택적으로 엑손(Exon)의 진입을 억제한다는 것도 규명했다.

연구진은 과제 수행을 통해 폐암 세포 중에서 QKI는 일종 새로운 관건적인 스플라이싱 제어 인자와 일종 잠재적인 조기 폐암 예측 표기물인 것을 발견했을 뿐만 아니라 QKI/NUMB/Notch 채널로부터 종양 증식 제어의 새로운 메커니즘을 최초로 제출했다

한편 본 연구는 중국 과학원 산하 상하이(上海)생명과학연구원 지훙빈(季?斌) 연구진 및 중국 푸단(?旦)대학 루다아루(?大儒) 교수의 협력과 중국 과학원, 중국 과학기술부, 중국 국가자연과학기금위원회의 자금 지원을 받아 수행되었다.

[출처 : KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』/ 2014년 4월 24일]