자궁경부암 유발하는 바이러스의 작용 기전을 국내 연구팀이 밝혀냈다.

한국생명공학연구원 질환표적구조연구센터 김승준/구본수 박사팀, 대사제어연구센터 이은우 박사팀(교신저자: 김승준/구본수/이은우 박사, 제1저자: 박사과정 윤혜영, 석사연구원 김민욱)은 인유두종 바이러스(human papillomavirus, HPV)의 암 유발 단백질이, 인간 암 억제 단백질과 결합 후 분해를 유도하여 암을 일으키는 새로운 작용 원리를 규명했다고 13일 밝혔다.

인유두종 바이러스(human papillomavirus)는 대표적인 암 유발 바이러스이며, 자궁경부암(연간 전세계 사망자 30여만명, 여성암 중 사망자 수 세계 4위)의 98%, 두경부암(연간 전세계 사망자 40여만명)의 7%를 직접적으로 일으키는 것으로 알려져 있다. 해당 바이러스에 대한 백신이 개발되어 상용화되어 있으나, 아직까지 치료제는 개발된 바가 없으며 따라서 발병 시 수술 및 방사능 치료에 의존하고 있다.

인유두종 바이러스 유전체는 두 종류의 암 유발 단백질(E6, E7)을 만들어 내며, 이러한 단백질들은 인체 내 중요한 암 억제 단백질과 결합하여 이들 단백질의 분해를 유도함으로서, 정상 세포의 암 변이 및 이상 생장을 유발한다.

현재 암 발병 과정에서 바이러스 암 유발 단백질(E7)의 역할 및 작용 기작은 많은 부분이 아직까지 밝혀지지 않았다.

연구팀은 인유두종 바이러스에서 생성되는 암 유발 단백질 E7이 인간 암 억제 단백질과 직접적으로 강하게 결합하여 단백질 복합체를 형성하는 것을 확인하고, 해당 단백질 복합체의 고해상도 삼차구조를 최초로 규명하였다.

또한 이번 연구를 통해 정상 상피세포 및 자궁경부암 세포에서 해당 단백질 복합체 형성을 저해할 시 암 억제 단백질의 분해, 세포 분화 차단, 세포 이상 증식 및 이동성 증대 등의 암 유발 관련 특성들이 현저히 억제됨을 확인했다.

연구책임자인 구본수 박사는 “동 연구성과는 인유두종 바이러스에 의한 새로운 암 유발의 작용원리를 밝히고 암 치료제 개발의 새로운 타겟을 제시한 것”이라며, “새로이 발견된 단백질 복합체 형성 억제를 통해 자궁경부암 세포 변이 및 이상 증식을 효율적으로 억제할 수 있는 암 치료제 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오·의료기술개발사업(세부사업명: 차세대신약기반기술개발사업) 및 한국생명공학연구원 기관주요사업의 지원으로 수행되었고, 생물학 분야의 세계적 저널인 플로스 바이올로지(PLoS Biology, IF 8.386) 7월 19일자(한국시각 7월 18일) 온라인 판에 게재됐다.