KAIST, 지방 생성 막는 '스위치' 발견...새로운 비만 제어 전략 제시

한국과학기술원(KAIST·총장 이광형) 연구진이 지방 형성을 막는 '스위치'가 존재함을 밝혀냈다.

DNA 자체를 바꾸지 않고 유전자 작동을 조절하는 '후성유전체 스위치'가 지방세포 생성 과정에서 어떻게 작용하는지를 규명한 것으로, 향후 비만과 대사질환을 보다 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 가능성을 제시한다.

KAIST는 히포(Hippo: 세포 운행 통제 시스템) 신호전달경로 핵심 조절 인자인 '얍/타즈(YAP/TAZ)'가 지방세포 분화과정에서 후성유전체 수준의 '분화 억제 스위치' 역할을 한다는 사실을 임대식·강주경 생명과학과 교수팀이 규명했다고 25일 밝혔다.

연구팀은 얍/타즈가 자신의 하위 표적인 '비글스리(VGLL3)'를 통해 지방세포 형성을 담당하는 유전자들의 작동을 광범위하게 억제하는 새로운 메커니즘을 제시했다.

YAP/TAZ-TEAD-VGLL3 축에 의한 지방세포 유전자 프로그램 조절 모식도

세포 분화는 단순히 하나의 유전자가 켜지고 꺼지는 문제가 아니라, 여러 유전자와 DNA 조절 부위가 유기적으로 움직이는 복합 과정이다. 연구팀은 지방세포 분화 전 과정을 추적하며, 유전자 발현 변화와 후성유전체 변화를 동시에 분석할 수 있는 차세대 염기서열 분석 기술을 활용했다.

그 결과, YAP/TAZ가 활성화된 조건에서는 지방세포라고 확인해주는 정체성을 만드는 유전자 프로그램이 작동하지 못하고, '피피에이알감마'를 중심으로 지방세포 분화 네트워크 전반이 억제된다는 사실을 확인했다.

연구팀은 이번 연구에서 제시한 조절 원리가 지방세포 형성과 기능 이상에 어떻게 관여하는지 후속 연구를 통해 향후 대사질환을 조절하거나 치료하는 새로운 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

임대식 교수는 “이번 연구는 지방세포 분화가 단순한 유전자 조절을 넘어, 후성유전체 수준에서 정교하게 제어된다는 점을 최초로 규명한 성과”라며, “지방세포의 정체성 변화 기전을 보다 정밀하게 이해하고, 장기적으로는 대사질환 환자 맞춤형 치료 전략으로 이어질 중요한 토대를 마련했다”고 말했다.

이번 연구는 KAIST 생명과학과의설태준 박사과정 학생과 강주경 박사가 공동 제 1 저자로 참여해 사이언스 어드밴스즈에 14일자 출판됐다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com

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