한국생명공학연구원은 질환표적구조연구센터(김승준·구본수 박사)와 대사제어연구센터(이은우 박사)가 공동으로 자궁경부암과 두경부암을 일으키는 인유두종 바이러스의 암 유발 단백질이 인간 암 억제 단백질과 결합 후 분해를 유도해 암을 일으키는 새로운 작용 원리를 규명했다고 19일 밝혔다.
 
인유두종 바이러스(human papillomavirus, HPV)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.
 
이 인유두종 바이러스 유전체는 두 종류의 암 유발 단백질(E6, E7)을 만들어 내며 이러한 단백질들은 인체 내 중요한 암 억제 단백질과 결합해 이들 단백질의 분해를 유도하여 정상 세포의 암 변이 등을 유발한다.
 
그러나 현재 암 발병 과정에서 바이러스 암 유발 단백질(E7)의 역할과 작용 기작은 많은 부분이 밝혀지지 않았다.
 
이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 인유두종 바이러스에서 생성되는 암 유발 단백질(E7)이 인간 암 억제 단백질과 직접적으로 강하게 결합해 단백질 복합체를 형성하는 것을 확인하고 해당 단백질 복합체의 고해상도 삼차구조를 최초로 규명했다.
 
연구과정을 보면 인유두종 바이러스의 암 유발 단백질(E7)이 인간 암 억제 단백질(PTPN14)과 직접적으로 강하여 결합해 2:2 복합체를 형성한다는 사실을 확인했다.
 
이어 해당 결합이 상피세포와 자궁경부암 세포의 암 유발 특성들을 촉진한다는 사실도 입증했다.

이 연구결과에 의하면 정상 상피세포 및 자궁경부암 세포에서 해당 단백질 복합체 형성을 저해할 경우 암 억제 단백질의 분해, 세포 분화 차단, 세포 이상 증식 및 이동성 증대 등의 암 유발 관련 특성들이 현저히 억제됨을 확인했다.
 
연구책임자인 구본수 박사는 “이번 연구성과는 인유두종 바이러스에 의한 새로운 암 유발의 작용원리를 밝히고 암 치료제 개발의 새로운 타겟을 제시한 것”이라고 말했다.
 
이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오·의료기술개발사업 및 한국생명공학연구원 기관주요사업의 지원으로 수행됐고 생물학 분야의 세계적 저널인 플로스 바이올로지(PLoS Biology, IF 8.386)에 7월 19일 게재됐다.