아주대학교·서울대학교, 암·퇴행성 질환 치료에 새 희망 제시

PHF20단백질의 新 오토파지 유전자 조절 메커니즘 발견

세계 무대로 활동하는 한인 청년 창업가 7인의 생생 경험담

[사진=아주대학교]

아주대·서울대 공동 연구팀이 암·퇴행성 질환을 치료하고 노화를 억제할 수 있는 세포 자가 포식 작용(오토파지, Autophagy)의 새로운 유전자 조절 메커니즘을 알아냈다고 1일 밝혔다.
 
아주대학교는 박대찬 교수(생명과학과·대학원 분자과학기술학과) 공동 연구팀이 포도당 결핍 상황에서 일어나는 오토파지 유전자들의 발현을 조절하는 새로운 후성유전학적 조절 메커니즘을 밝혀냈다고 발표했다.
 
해당 연구는 ‘인핸서 활성화를 통해 포도당 결핍 유도 오토파지의 후성유전적 조절에 핵심적 기능을 하는 PHF20(PHF20 Is Crucial for Epigenetic Control of Starvation-Induced Autophagy through Enhancer Activation)’라는 논문으로 옥스퍼드대학에서 발간하는 세계적 저널 <핵산 연구(Nucleic Acids Research)> 7월13일자에 온라인 게재됐다. 박대찬 아주대 교수(생명과학과·대학원 분자과학기술학과)와 백성희 서울대 교수(생명과학부)가 공동 교신저자로 참여했다. 제1저자로 아주대 김재훈 연구원(대학원 분자과학기술학과)과 서울대 박세원·오성룡 연구원(생명과학부)이 함께 참여했다.
 
오토파지(Autophagy)는 세포의 항상성 유지와 외부 스트레스로 인한 세포 손상을 막기 위해 필수적인 과정으로 세포 내의 필요 없거나 손상된 단백질과 세포 소기관을 분해하는 과정을 말한다. 이 과정에서 오토파지를 일으키는 데 필요한 오토파지 단백질들도 함께 분해된다. 때문에 일정한 수준의 오토파지가 유지되기 위해서는 오토파지 유전자가 활성화되어 오토파지 단백질들을 만들고, 세포 내 오토파지 단백질의 양이 충분히 유지되어야 한다.
 

오토파지가 제대로 조절되지 못하면 암과 퇴행성 뇌신경 질환을 비롯한 질병이 발생하며 노화를 촉진하기도 한다. 이에 전 세계적으로 오토파지 조절을 통해 이러한 질병들을 치료하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 포도당 결핍 같은 실제 세포 스트레스 상황에서 세포 내의 유전정보가 어떻게 오토파지 단백질의 생성으로 이어지는지에 대해서는 아직 잘 알려져 있지 않아 더 심도 깊은 연구가 필요한 분야였다.

공동 연구팀은 세포 스트레스 상황에서 PHF20 단백질이 오토파지 관련 유전자 발현을 증가시킨다는 점을 새롭게 밝혀내는 데 성공했다. PHF20 단백질은 다른 전사조절 인자들과 함께 특정 상황에서 유전자의 발현을 조절하는 데 중요한 기능을 수행한다.
 
PHF20 단백질 같은 히스톤 변형 인지 인자들은 최근 주목받는 생물학적 현상 중 하나인 후성유전학적 전사 조절 과정을 일으키는 핵심 인자로 알려져 있다. 후성유전학적 전사 조절이란 DNA 서열과 무관하게 유전자 발현이 조절되는 과정을 의미하며 발생 과정이 마무리된 성체에서 나타나는 유전자 발현 변화와 관련되어 있다. 이에 암·퇴행성 질환, 노화 같은 질병과 관련해 연구되고 있지만 정확한 메커니즘에 대해서는 아직 완전히 밝혀지지 않은 부분이 많다.
 
연구팀은 PHF20 단백질이 결손난 실험용 쥐가 오토파지가 일어나지 못하는 돌연변이 실험용 쥐와 유사한 표현형을 나타낸다는 점에 착안, PHF20이 오토파지 유도 과정에 중요한 역할을 수행할 것이라는 가설을 세웠다. 그리고 실험을 통해 오토파지를 유도하는 세포 스트레스 중의 하나인 포도당 결핍 신호를 처리했을 때, 정상적인 오토파지의 유도가 일어나지 못한다는 점을 확인했다.
 
이후 연구팀은 대용량 전사체 데이터와 후성유전학적 정보를 이용해 PHF20 단백질이 조절하는 유전자군을 밝혀냈다. 또 기계학습(machine learning) 분석을 통해 해당 유전자가 위치한 크로마틴 특성을 규명했다. 그 결과 PHF20 단백질이 히스톤 메틸화된 인핸서(enhancer) 부위의 활성화를 통해 오토파지 관련 유전자들의 전사를 촉진 시키는 후성유전학적 전사 조절 메커니즘을 발굴해냈다. 오토파지 유도 신호에 의해 PHF20은 유전자상의 후성유전학적 변형을 인지하여 단백질 복합체를 이루고 이를 통해 원거리 조절인자인 인핸서를 활성화해 오토파지 유전자 발현을 촉진함을 밝힌 것이다.
 
아주대학교 박대찬 교수는 “이번 연구는 오토파지 유전자 발현이 조절되는 후성유전학적 전사 조절 메커니즘을 규명, 오토파지 활성 조절의 근본적 이해를 제공했다는 데 의미가 있다”며 “오토파지 관련 질병 치료제 개발에 새로운 가능성을 제시한 셈”이라고 전했다.
 
박 교수는 이어 “최근 주목받는 차세대 DNA 염기서열 분석(sequencing) 기술과 기계학습을 적극적으로 도입해, 방대하고 다양한 종류의 데이터를 통합적으로 해석할 수 있었다”며 “최신 생물 정보학과 전통적 생화학적 실험 방법의 융합 사례를 보여줌으로써 앞으로 생물학 연구에 더 폭넓게 적용할 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다. 

아주대학교, 세계한인무역협회와 '글로벌 취·창업 특강'개최

[사진=아주대학교]

아주대학교가 글로벌 취·창업과 인턴십에 관심 있는 국내 대학생과 청년을 대상으로 글로벌 취·창업 특강 ‘랜선으로 만나는 릴레이 글로벌 취·창업 톡톡톡(TALK)’을 개최한다고 1일 밝혔다.
 
교육부와 한국연구재단의 주최로 진행되는 이번 프로그램은 아주대와 세계한인무역협회(World-OKTA)가 주관하며 ‘3단계 산학연 협력 선도대학 육성사업(LINC 3.0)’을 수행하는 전국 28개 대학이 공유·협업 네트워크를 통해 함께 참여한다.
 
세계한인무역협회(World-OKTA)는 세계를 무대로 활동하는 한인 경제인들의 모임으로, 한인 경제인 네트워크 활성화와 차세대 미래 경제인 양성을 위해 다양한 활동을 벌이고 있다. 아주대는 그동안 세계한인무역협회와의 긴밀한 협력을 바탕으로 국내 대학 취·창업 관련 사업의 글로벌 중개센터 역할을 해왔다.
 
‘랜선으로 만나는 릴레이 글로벌 취·창업 톡톡톡(TALK)’은 오는 8월 17일부터 9월 28일까지 7주에 걸쳐 매주 수요일 저녁 7시부터 90분 동안 실시간 스트리밍으로 진행된다. 글로벌 취업에 이어 창업까지 성공한 세계한인무역협회 소속 청년 기업가 차세대 회원 7인이 연사로 참여한다.

강연을 통해 해외 진출을 준비하는 국내 대학생과 청년들에게 해외 취업·창업에 대한 생생한 정보와 노하우를 전달할 예정이다.
 
첫 강의는 영국 런던에서 활동하는 이혜림 프론트로 대표가 맡아 를 주제로 진행한다. 이혜림 대표는 K-pop 분야에서 꿈을 펼치고 싶은 해외 팬들에게 교육 플랫폼을 제공하는 회사를 운영하고 있다.
 
이어 △이석진 CLN 인터내셔널 공동 창업자(미국 샌프란시스코) : 나는 트럼프 대통령에게 영주권 받았다(현실적 미국 진출 방법) △단규범 DANS 대표(칠레 산티아고) : 칠레에 부는 한류 바람, 남미 진출의 교두보 △김민제 Swift Home 대표(뉴질랜드 오클랜드) : 오세아니아 취·창업 환경에 대한 이해와 노하우 △진유나 andBao 대표(일본 도쿄) : 일본에서의 취·창업과 비즈니스 문화의 특징 △정윤지 ELEGANT PARIS 대표(프랑스 파리) : 어학연수부터 무역법인 설립까지 파리 정착 스토리 △권강목 아마존 매니저(캐나다 밴쿠버) : 캐나다 취·창업 도전 스토리까지 해외에서 여러 경험을 쌓으며, 창업에 도전하고 성공해 온 과정을 생생하게 전달할 예정이다.
 
참여를 원하는 경우 누구나 온라인을 통해 사전 접수할 수 있다. 문의는 아주대 LINC사업팀을 비롯한 28개 LINC 3.0 사업단으로 하면 된다.
 
이번 프로그램을 주관한 김상인 아주대 산학협력단장 겸 LINC 3.0 사업단장은 “코로나19 상황이 이어지면서 해외 취·창업과 인턴십 도전에 어려움을 겪고 있는 젊은이들에게 이번 릴레이 특강이 많은 도움이 되기를 바란다”며 “세계한인무역협회의 글로벌 네트워크를 통해 마련된 프로그램에 많은 대학들이 동참하게 되어 더욱 의미가 크다”고 전했다.
 
이어 “앞으로 LINC 3.0 사업을 수행하는 여러 대학 간의 공유·협업을 기반으로, 모두의 발전에 기여할 수 있는 고도화된 프로그램들이 많이 제안·실행되기를 기대한다”고 덧붙였다.
 
방한빈 아주대 학생(미디어)은 “취·창업 진로 개척과 관련해 국내로만 무대를 한정하지 않겠다고 생각해왔지만, 막상 첫발을 내딛기까지 두려움이 앞서는 게 사실”이라며 “앞서 그 길을 걸어본 선배들과의 만남을 통해 자신감과 용기를 얻을 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.