중배엽 줄기세포 (mesenchymal stem cell)의 골생성세포 (조골세포; osteoblast) 분화를 유도하는 신규 저분자 화합물을 국내 연구진이 발굴했다.
교육과학기술부에 따르면 오상택 국민대 교수 연구팀이 중배엽 줄기세포의 골생성세포(조골세포) 분화를 유도하는 신규 저분자 화합물 'SKL2001'을 발굴했다.
중배엽 줄기세포는 골수에 존재하는 성체줄기세포로 조골세포, 지방세포, 연골세포, 근육세포로 분화가 가능하다. 이를 줄기세포 치료 등에 활용하기 위해서는 특정세포로 분화를 유도할 수 있는 기술이 중요하다.
중배엽 줄기세포가 조골세포로 분화하는 데에는 Wnt/β-catenin 신호전달체계가 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며 이는 세포 내의 β-catenin 단백질 수준에 의해 조절된다.
연구팀은 세포기반 초고속 스크리닝 기법을 사용해 약 270,000개의 저분자 화합물들을 탐색한 결과 Wnt/β-catenin 신호전달체계를 활성화하는 SKL2001을 발굴했다.
지금까지는 Wnt/β-catenin 신호전달체계를 활성화하기 위해서 β-catenin 단백질의 분해를 촉진하는 Glycogen Synthase Kinase-3 (GSK-3)의 기능을 저해해 세포 내 β-catenin 단백질 수준을 높이는 방법을 사용해 왔다.
하지만 GSK-3은 insulin 신호전달과 같은 다른 신호전달체계들에서도 중요한 역할을 담당하고 있기 때문에 GSK-3 저해제를 사용할 경우 부작용이 발생할 수 있는 단점이 있었다.
이번 연구에서 개발된 SKL2001의 경우 기존의 GSK-3 저해제와는 달리 다른 신호전달체계들에는 영향을 미치지 않고 β-catenin 단백질의 분해만을 억제해 Wnt/β-catenin 신호전달체계를 활성화한다.
연구진은 SKL2001이 Wnt/β-catenin 신호전달체계를 활성화시켜 중배엽 줄기세포의 골생성세포 (조골세포; osteoblast)로의 분화를 촉진하는 반면 중배엽줄기세포의 지방세포 분화를 억제한다는 사실을 확인했으며 이는 기존의 방법보다 부작용의 위험이 적은 새로운 방법이다.
국민대 오상택 교수는 “이번 연구로 얻어진 SKL2001 화합물은 골다공증 등의 질병에 대한 안전하고 부작용이 적은 표적치료제로 개발될 수 있을 것으로 기대된다.” 라고 연구의 의의를 밝혔다.
교과부와 연구재단의 일반연구자 지원사업(기본연구)의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 네이처퍼블리싱그룹에서 발행하는 'Cell Research' 온라인 판(8월9일자)에 게재됐다. [데일리경제]
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