류재하 교수, 각종 암의 원인이 되는 전사인자 FoxM1의 새로운 조절기전과 조절물질 발견

우리대학 약학부의 류재하 교수 연구팀이 세포성장, 손상 DNA 복구, 혈관신생, 세포사멸, 발암 등의 중요한 역할을 하는 전사인자인 FoxM1의 새로운 조절 기전을 세계 최초로 규명했다. FoxM1 활성 조절을 통해 질병 치료제 개발의 새로운 전략을 제시할 것으로 기대된다.

이번 연구결과는 세계적으로 권위있는 학술지인 Nature 자매지인 Scientific Reports 온라인 판에 2017년 4월 5일 게재됐다.(제1저자, 동광식 박사후 연구원)

(논문명: “A lignan induces lysosomal dependent degradation of FoxM1 protein to suppress β-catenin nuclear translocation”)

류 교수에 따르면 FoxM1은 암의 초기 발병부터 전이 및 내성발현 단계까지 관여하고 각종 암에서의 활성이 강화되어 있어 이의 활성조절은 암의 예방 및 치료에 중요한 방안으로 인식되고 있다. 그러나 지금까지 이 단백질을 선택적으로 조절할 수 있는 효과적인 방안이 제시되지 않고 있었다.

류교수 연구팀은 FoxM1을 조절할 수 있는 식물 유래의 물질을 발굴하는 성과와 함께, 그동안 FoxM1의 조절이 프로테아좀(proteasome)을 매개로 한 분해로 이루어지는 것으로 알려져 왔으나 리소좀(lysosome) 의존적 경로로도 진행됨을 새롭게 밝혔다.

이번 연구는 천연 유래 활성물질을 활용해 생물학적 신호들의 작용원리를 새롭게 규명하고 이를 조절하는 방안을 제안함으로써, 각종 치료제 개발을 위한 주요 전략으로 활용할 수 있음을 보인 모범적 사례다. 이번에 발굴한 FoxM1 조절물질은 Lignan계열의 일종으로 대장암 세포에서 선택적으로 FoxM1의 분해를 유도했으며, Wnt/β-catenin 신호계를 억제함으로써 암세포의 성장을 막을 뿐 아니라, 암을 접종한 동물에서 암의 크기를 감소시키는 항암 효과를 나타냈다.

공동연구자인 약대 전라옥 교수는 이번 논문에서 제안한 작용물질의 화학구조를 기초로 해 더욱 개선된 활성물질을 확보하는 연구를 진행 중이며, 또 다른 공동연구자인 생명시스템학부 김근일 교수는 작용물질들의 구체적인 작용 기전 연구 및 lignan 성분의 분자 타겟 규명을 위한 후속 연구를 진행 중이다. 이와 같은 협력연구를 통해 FoxM1 조절에 의한 질병 치료전략을 더욱 구체적으로 제시해나갈 것으로 기대한다.

(사진 왼쪽부터) 김근일 생명시스템학부 교수, 류재하 약학부 교수, 전라옥 약학부 교수 

한편 이번 연구는 센터장을 맡고 있는 류 교수를 비롯해 약대 교수 8명으로 구성된 세포운명조절연구센터가 주도했다. 연구센터는 줄기세포의 운명을 조절하는 전략 확보와 세포운명 조절물질을 발굴함으로써 새로운 질병 치료 방안을 제시함을 목표로 협력 연구를 진행하고 있다. 특히 류 교수는 식물로부터 각종 생리활성물질을 발굴하여 질병치료제로 개발하는 분야의 연구자로서 다양한 교내외 연구자들과 협력연구를 진행해오고 있다. 연구센터는 앞서 지난 2011년 9월 미래창조과학부가 지원하는 선도연구센터인 기초의과학연구센터(MRC·Medical Research Center)로 선정된 바 있다.

류 교수는 “이번 연구결과는 교내 다양한 분야의 연구자들이 힘을 모아 새로운 연구 방향을 제시하고 실천함으로써 기초에서 응용단계에 이르는 협력연구의 성과를 확보한 좋은 사례”라며 “교내 협력연구가 더 활성화되기를 바라고, 세포운명조절연구센터가 주요한 역할을 할 수 있기를 기대한다”고 말했다.