한국생명공학연구원 유전체구조연구센터 염영일 박사팀은 암세포의 성장과 암세포로의 혈관 생성을 촉진하는 발암성 단백질 ‘NDRG3’을 새롭게 발견하고 이 단백질이 젖산과 상호작용한다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구결과는 생물학 분야 세계적 학술지 셀(Cell) 4월 16일자 온라인판에 게재됐다.

젖산은 급격한 운동을 하면 세포 에너지원인 포도당이 분해될 때 근육세포에서 생산·분비되며 근육통증을 유발하는 피로물질로 잘 알려져 있다. 산소가 적은 상황에서 젖산이 다량 생성되는데 특히 세포증식 활동이 활발한 암세포에서 이 같은 상황이 빈번하게 나타난다.

그동안 저산소 상태에서 암세포에 의한 젖산 생성이 암의 악성화와 관련이 있다는 연구결과가 보고됐지만 암세포에서 젖산의 역할과 세부적인 작용기전에 대해선 알려지지 않았다.
연구팀은 저산소 환경의 암세포가 활발한 작용을 통해 다량의 젖산을 생성하는데 이 과정에서 NDRG3 단백질이 축적돼 암세포 성장과 혈관생성이 촉진된다는 사실을 규명냈다.

실험을 통해 NDRG3이나 젖산 생성효소가 결여된 간암세포주는 종양형성 능력이 현저히 떨어진 반면 젖산 생성효소가 없는 간암세포에 NDRG3을 인위적으로 발현시키면 종양형성이 크게 증가한다는 것을 확인했다.

이는 암 세포의 주요 대사산물인 젖산이 암 유전자인 NDRG3을 증가시켜 암세포 성장과 악성화를 유도하는 중요한 세포신호인자로 작용한다는 것이다. 다시 말해 정상 산소조건에선 NDRG3 단백질이 산화돼 분해되지만 저산소 상태에선 젖산 생성이 증가하고 NDRG3 단백질과 젖산이 결합해 세포 내 NDRG3 단백질 양을 높이게 된다.

염 박사는 “이번 연구는 암을 효과적으로 치료하기 위해선 젖산의 생성을 조절하는 게 중요하다는 사실을 밝혀낸 것”이라며 “암 치료제뿐만 아니라 염증질환, 심혈관 질환, 고산병, 근위축증, 근육노화 질환 등의 치료제 개발에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

유주경 기자 willowind@ggilbo.com