서울대학교 백성희 교수와 부경진 박사(제1저자), 국립암센터 대학원의 이호 교수, 기초과학연구원 황대희 교수, 포항공과대학교 빈진혁 박사과정(제1저자)이 주도한 이번 연구는 세계적으로 권위있는 전문지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 이달 10일 자로 게재됐다.
인간 등 모든 포유류 동물은 하나의 수정란이 분열해 여러 가지 조직과 세포를 갖는 개체로 성장한다. 수정란 내 배아줄기세포의 전분화능에 기인하기 때문. 따라서 해당 세포의 전분화능을 조절할 수 있다면 신경 세포, 피부 세포 등 다양한 세포조직을 만들고 변화시킬 수 있어 생명공학의 새로운 흐름을 가져올 수 있지만 아직까지 이에 대한 원리를 명확히 규명하지 못했다.
이에 연구팀은 배아줄기세포에서 폰틴의 역할을 규명하기 위해 해당 폰틴 유전자를 조건부로 없앨 수 있는 이른바 ‘폰틴 조건부 결핍 배아줄기세포’를 제작했다.
그 결과 폰틴이 발현되지 않는 배아줄기세포에서는 전분화적 특성이 사라진 채 분화가 진행되는 것을 관찰할 수 있었다. 일반적인 유전자 조절인자로만 알려져 있던 폰틴이 배아줄기세포의 전분화능 유지에 필수적인 유전자들의 발현을 조절하고 있던 것이다.
또 연구팀은 폰틴이 분화된 세포를 다시 역분화시켜 전분화능을 갖는 유도만능 줄기세포가 만들어지는 과정에도 영향을 미친다는 사실을 확인했다.
백성희 서울대 교수는 “배아줄기세포의 전분해능을 조절할 수 있는 폰틴 단백질을 새롭게 규명하였다는 데 의의가 있다“며 “줄기세포를 이용한 재생의학 연구의 새로운 단초를 제시할 것”이라고 전했다.
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