【미국·메릴랜드주 볼티모어】 존스홉킨스 기초생물의과학연구소(볼티모어) 약리학·분자과학 리우 전(Jun Liu) 교수는 뉴질랜드산 해면(해면동물의 섬유조직)이 생산하는 천연화합물이 암세포의 단백질 합성 기전의 첫 번째 단계를 억제하여 세포를 사멸시킨다고 Molecular Cell(2005; 20: 709-722)에 발표했다.

활성분자를 표적미끼로 이용

이 화합물은 pateamine A(PatA)라는 것으로 지난 1991년부터 항암작용을 갖고 있다고 알려져 있었다. 하지만 세포막과 핵을 가진 진핵세포의 증식을 억제하는 기전이 밝혀진 것은 이번이 처음이다.

리우 교수는 “세균의 단백질 생산에 관여하는 물질은 그 자체만으로도 항균제로서 유용한 기능을 하지만 PatA는 사람세포의 단백질 합성 1단계를 특이적으로 간섭하는 최초의 소분자다. 물론 임상에 적용하기는 시기상조이지만 연구자에게는 사람세포에서의 단백질 합성의 초기 단계와 소위 세포자살이라는 ‘아포토시스 현상’을 탐구하는 열쇠가 될 수 있다”고 말했다.

단백질 합성시작 저지

리우 교수는 또 PatA가 eIF4A라는 단백질과 결합하여 단백질의 효소활성을 항진시킨다는 사실을 발견했다.

그러나 실험하는 동안 PatA에 결합한 eIF4A는 통상의 파트너 단백질 eIF4G와 eIF4B와는 적절한 상호작용을 할 수가 없어 단백질 합성이 억제되는 것으로 판명됐다.

교수는 “정상적이라면 eIF4A는 eIF4G와 안정된 복합체를 형성하고 eIF4B와는 일과성으로 상호작용 해야 하지만 PatA가 이를 완전하게 바꾸어 놓았다. PatA와 결합을 통해 eIF4G와 eIF4B는 안정적인 복합체를 형성하고 이것이 리보솜과 RNA가 응집하여 이른바 스트레스 과립으로 결정된다. 세포는 위기 상태에 빠지고 일시적으로 단백질 합성을 멈추게 된다”고 말했다.