세포의 자살(Apoptosis)을 유도하는 것은 일종의 효과적인 항종양 전략이다. 그러나 어떻게 선택적으로 종양세포의 자살을 유도하여 정상적인 세포에 대한 손상을 감소할 것인가가 종양연구자에게 있어서 줄곧 도전으로 남아있다. 중국과학원 상해약물연구소 Yu-qiang 과제팀과 Long-yaqiu 과제팀은 합작하여 2013년 3월 29일에 종양세포를 선택적으로 유도하여 자살을 일으킬 수 있는 새로운 구조인 소분자화합물 NPP를 발표하였고 선택적으로 항종양하는 분자메커니즘에 대해 깊은 연구를 진행하였다.
연구에 의하면, 프로피오레이트(propiolate) 구조를 함유한 NPP는 시토크롬 P450 효소(Cytochrome P450 enzyme)에 의해 대사하는 과정에서 활성산소(Reactive oxygen species, ROS)를 생성할 수 있다. 종양세포는 장기적으로 산화스트레스(Oxidative stress) 상태에 처해 있기에 NPP가 유도하는 ROS의 자격으로 인해 임계점(Critical point)을 쉽게 넘어 세포사(Cell death)가 발생하지만 정상적인 세포의 ROS수준이 낮아서 항산화 능력이 강하여 일정한 수준의 ROS자극을 제어할 수 있다.
30개 주의 세포계(Cell lines)에서 NPP에 대한 민감성 연구를 통해 이 화합물은 p53 돌연변이(p53 mutation) 종양세포에 대해 특별한 선택성을 가지고 있고 비형질전환 세포(Non-transformed cells)의 p53 유전자를 조용하게(gene silencing)한 후 세포의 NPP에 대한 민감도는 뚜렷하게 올라갔다. NPP와 다른 ROS 유도제를 비교한 결과 활성산소의 방식, 투여량(Dose), 시간이력(time-history) 및 지점은 모두 세포의 운명에 영향을 준다는 것을 발견하였다.
연구에 의하면, NPP는 미트콘드리아(Mitochondria)와 소포체(Endoplasmic reticulum)에서의 P450효소를 통해 작용하는 것이 아니라 세포막 부근의 P450에 의해 대사되어 세포막과 가까운 곳에서 ROS를 생성하여 티로신인산 가수분해효소(Tyrosine phosphatase) PTP의 활성과 JAK/STAT 신호를 억제하고 미트콘드리아가 매개(Mediated)하는 세포 자살의 프로세스가 진행된다.
종양세포의 산화 스트레스의 특성을 이용하여 선택적인 치료를 진행하는 것은 최근에 제기된 새로운 책략이고 이 책략의 안전성과 유효성은 더 한층 증명되어야 한다. 이 연구는 우수한 활성과 선택성을 가지고 있는 항종양 화합물을 제공하였을 뿐만 아니라 활성산소의 생성과 기능, 및 활성산소에 기초한 항종양 책략의 잠재적인 응용전망에 대하여 중요한 지도적 의의를 가지고 있다.
이 연구는 이미 생물화학 영역에서의 국제저널 The Journal of Biological Chemistry에 발표되었다. 이 연구는 중국 국가자연과학기금, 국가과학기술부, 국가중점기초연구발전계획의 지원을 받았다.
원문연결:
http://www.jbc.org/content/288/13/8826.full 키워드 : 자살유도, 항종양, NPP
출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
원문:
http://www.cas.ac.cn/ky/kyjz/201304/t20130410_3817471.shtml 제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2013.04.30 17:48
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