[수원=뉴시스] 박종대 기자 = 국내 연구진이 참여한 국제 공동 연구팀이 그동안 단순한 포도당 인산화 효소로 알려져 있던 'HK2' 암 전이 조절 역할을 규명하는 데 성공했다.

HK2는 포도당 대사의 과정인 해당과정(glycolysis) 가운데 첫 번째 단계인 포도당 인산화를 통해 '포도당-6인산'을 생성하는 효소로 잘 알려져 있다.

21일 아주대 약학과 전상민 교수에 따르면 미국 일리노이주립대 의과대학의 니심 헤이 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 HK2가 비효소적 스캐폴드 단백질로 작용하며 세포 내 신호 전달 제어를 통해 암 전이 조절 역할을 한다는 점을 규명했다.

국제 공동 연구팀은 이번 연구에서 두 가지 초기 데이터로부터 HK2의 비효소적 기능이 세포 신호 전달을 조절할 것이라는 가설을 세웠다.

첫 번째는 두 가지 포도당 유사체인 '2-DG'와 '5-TG' 차이를 이용한 실험이며, 두 번째는 HK2 비활성 돌연변이를 발현시킨 실험이다.

이러한 가설을 통해 얻어낸 실험 결과를 바탕으로 연구팀은 HK2 단백질 자체에 의한 비효소적 기능이 암 전이 조절과 관련이 있을 것이라는 또 다른 가설을 수립하고, 이를 구체적으로 규명하기 위한 추가 실험을 진행했다.

이에 따라 연구팀은 다양한 실험을 통해 HK2 단백질이 PKA와 GSK3의 복합체 형성을 매개하는 스캐폴드 단백질로 작용해 PKA에 의한 GSK3 인산화를 조절함을 밝혀냈다.

이어 '2-DG-6P'를 비롯해 세포 내 '포도당-6인산'에 의해 이러한 HK2 스캐폴드 기능이 조절되고, 이러한 HK2에 의한 GSK3 인산화는 암 전이에 중요한 역할을 하는 스네일 단백질 분해를 조절한다는 사실도 밝혀냈다.

연구팀은 이번 성과를 토대로 HK2 조절을 통해 암 전이를 억제할 수 있는 새로운 항암 전략을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

관련 논문은 글로벌 학술지인 '네이처 커뮤니케이션즈'에 ‘HK2의 비효소적 스캐폴드 기능을 통한 EMT와 암전이 조절 역할’이라는 제목으로 게재됐다.

전 교수는 “HK2는 그동안 포도당 인산화 효소로서의 기능이 중요한 것으로 알려져 있다”며 “그러나 이번 연구를 통해 HK2가 효소 기능과 무관하게 세포 내 포도당 대사체인 G6P의 양을 감지하는 세포 내 포도당 센서로 작용해 암 전이를 조절하는 역할을 한다는 점을 밝혀냈다”고 말했다.


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