• 서재명·임대식 교수 공동연구팀
  지방세포 얍타즈 단백질 활성화
  비만생쥐 체지방 감소효과 확인

지방세포를 줄기세포로 변화(탈분화)시키며 지방조직의 물리적인 크기를 줄이는 등 체중을 감소시키고 지방세포의 활성화를 통해 체내 신진에너지 대사 변화를 통해 비만, 당뇨 등 대사성 질환을 제어할 방법이 제시됐다.

KAIST는 서재명 의과학대학원 교수와 임대식 생명과학과 교수 공동 연구팀이 대사성 질환의 새로운 치료 전략을 규명했다고 1일 밝혔다.

지방조직은 식사 후 여분의 칼로리를 지방 형태로 저장하는 저장고 역할과 호르몬을 분비하는 내분비기관의 역할을 한다. 이 두 가지의 역할 중 하나라도 이상이 생기면 몸의 대사체계는 무너져, 당뇨 혹은 비만 같은 대사질환이 걸리게 된다. 그러나 몸이 이 두 가지의 기능을 조화롭게 관장하는지 분자 수준에서 기전이 알려지지 않았다.

연구팀은 히포 신호전달체계의 얍타즈(YAP/TAZ) 단백질에 주목, 이 단백질의 지방세포 관련 기능을 규명했다. 식사 유무에 따라 지방조직 안에 있는 얍타즈 단백질의 활성상태가 변한다는 점, 이 단백질의 활성이 지방조직의 크기를 직접적으로 조절한다는 점, 에너지 소비와 포만감을 관장하는 렙틴이라는 호르몬의 생성에 얍타즈가 직접적으로 관여를 한다는 사실을 밝혀냈다.

특히 생체 내에서 활성화된 얍타즈의 역할을 규명하기 위해 라츠1/라츠2(LATS1/LATS2) 유전자를 생쥐의 지방세포에서 특이적으로 결손시켰다. 지방세포 안에 있는 얍타즈의 지속적인 활성은 지방세포를 지방세포의 전구체, 즉 줄기세포와 같은 세포로 변화(탈분화)시키며 지방조직의 물리적인 크기를 줄인다는 점을 확인할 수 있었다.

탈분화를 통한 체지방의 감소는 에너지소비에 집중된 갈색지방의 활성화 혹은 운동과 같은 기존의 방법과 차별되는 방법이다. 또 렙틴이라는 호르몬은 지방세포에서 만들어져 식욕을 억제하고 에너지 소비를 증가시키는 핵심적인 대사체계 조절 호르몬으로 30년 전에 처음으로 유전자 서열이 밝혀졌다. 하지만 어떻게 생성이 되는지 분자 수준에서의 기전이 알려지지 않았다.

서 교수는 “이번 연구는 1994년 렙틴의 유전자의 서열이 밝혀진 후 최초로 렙틴 발현의 전사 조절 기전을 밝혔다는 점에서 세계의 주목을 받고 있다”며 “지방세포의 압타즈의 활성 증가를 통해 혁신적인 비만 대사질환 치료제 개발의 새로운 가능성을 제시한 것”이라고 말했다.

최성우 미국 캘리포니아 버클리 주립대학 박사와 강주경 KAIST 박사가 주도한 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 대사(Nature Metabolism)’ 온라인판에 5월 29일 실렸다.

구본혁 기자