국내 연구진이 빛을 비추는 것만으로 암세포가 분열을 하지 못하도록 막는 데 성공했다.

허원도 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 바이오이미징 그룹리더(KAIST 생명과학과 교수)는 빛을 비춰 작동하는 단백질 올가미를 이용해 세포 속 단백질을 억제하는 원천 기술을 개발하고 학술지 '네이처 메소드' 온라인판 5월 4일자에 발표했다.

연구팀은 빛으로 켜고 끌 수 있는 올가미를 만들기 위해 식물인 애기장대의 유전자를 이용했다. 애기장대의 특정 유전자는 청색광에 반응하는 단백질을 만들어내는데, 연구팀은 이 유전자가 만든 단백질을 이용해 청색광에 비춰졌을 때만 표적 단백질에 달라붙는 올가미(LARIAT)를 만들었다. 그 결과 빛을 비추면 수 초 만에 올가미가 형성돼 표적 단백질을 구속하고, 빛을 끄면 수 초에서 길게는 수 분 안에 올가미가 사라졌다.

연구팀은 인간 암세포에서도 올가미가 정상적으로 작동함을 보이기도 했다. 빛을 비추자 암세포 내에서 올가미가 형성되고, 올가미가 세포 분열에 이용되는 단백질을 차단해 암세포가 번식하지 못하게 된 것.

하지만 이번 연구결과가 항암치료로 응용되기 위해서는 넘어야할 산이 많다. 빛을 비추지 않으면 올가미가 사라지기 때문에 멈춰있던 암세포의 분열이 다시 재개된다. 허 교수는 "5분 마다 몇 초 씩 비춰주는 것만으로 계속해서 올가미를 유지할 수 있긴 하지만 치료제로 이용하려면 후속 연구가 더 필요하다"고 밝혔다.

이번 연구결과는 세포 내에서 특정 단백질이 어떤 위치에서 어떤 역할을 하는지 알아내는 데 활용될 전망이다. 빛을 세포의 국소부위에만 쪼이는 방법으로 세포 전역이 아닌 일부분에서만 단백질을 억제하는 것도 가능하기 때문이다. 허 교수는 축구를 예로 들어 "선수를 빼고 경기를 하면 그 선수의 역할을 알 수 있는 것과 같은 이치"라고 설명했다.

▲ 광유도 분자올가미 기술