◎‘단백질 p21 세초 신호전달 차단’ 첫 규명/과학적위지 ‘네이처’에 논물 실려 세게가 주목/치매·뇌졸중 등 치료제 개발 획기적 전기 마련/생명체 생성·성장·죽음 관여하는 ‘세포사멸’ 연구에 새 장

서울 성북구 안암동 고려대학교 이공대 캠퍼스 생명공학관211호.

쓰레기 소각장옆의 허름한 가건물이지만 이곳이 세계적인 젊은 과학자 최의주 교수(41)의 꿈이 영글고 있는 보금자리다.

10평 남짓한 연구실 사방벽에는 20여장의 종이쪽지가 여기저기 붙어 있는게 먼저 눈에 들어온다.

쪽지에는 제자들,다른 동료 교수들의 전화번호,호출기번호등 연락처가 적혀 있다. 방안에는 또 논문,잡지등이 어지럽게 널려있다.

“정리를 잘 안하니까 급하게 연락을 하려면 찾기가 힘들어서요. 워낙 지저분하게 살다보니까 동료들이 ‘도둑이 든 것 같다’고 놀리기까지 합니다”

연구에만 몰두하다 보니 딴 일은 거의 신경을 쓰지 않는 듯 했다. 40대라는 나이가 믿기지 않게 동안인 최교수는 수줍어하다가도 얘기가 연구과제에 이르자 갑자기 목소리가 커진다. 그가 요즘 하고 있는 연구는 ‘세포의사멸’에 관한 것.

○‘세포사멸’ 과정 최대발견

80년대 중반부터 세계적으로 본격적인 연구가 시작된 것으로 생물학 분야에서 세포설 이후 금세기 최대의 발견으로 꼽히는 분야이다.

암,에이즈,치매가 세포의 사멸때문에 생긴다는 사실이 밝혀지면서 세포가 사멸하는 원인을 알아내고 이를 조절해 이들 난치병을 고치려는 것이다.

세포의 죽음은 크게 ‘사멸’과 ‘괴사’로 나눌수 있다. 모든 동물세포는 효율적 생존을 위한 전략으로 자살프로그램을 갖고 있다. 다른 세포가 분비하는 신호물질로 이 자살프로그램이 작동돼 세포가 죽는 것을 사멸이라고 한다. 사고나 화상으로 세포가 괴사하는 것과는 전혀 다르다.

세포자살이란 세포가 유전자의 지시대로 정해진 수명만큼 생존한 뒤 스스로 죽음을 선택하는 현상.

세포자살이 너무 자주 일어나도 또 반대로 너무 안일어나도 문제가 생긴다.

예를 들어 세포자살이 이뤄지지 않아 생기는 대표적 질환이 바로 암이다. 암세포는 무한정 증식한다.

○암세포 무한정 증식

인간의 몸에 있는 대표적인 세포자살지령유전자가 p53인데 이 유전자가 손상되면 죽지 않는 암세포가 생기는 것이다.

반대로 노인성 치매나 뇌졸중,심장병은 세포자살이 너무 자주 일어나 필요이상 뇌신경세포나 혈관세포가 파괴돼 나타난다.

이처럼 암,뇌졸중,심장병,노인성치매 등 현재 인류가 앓고 있는 각종 난치병의 극복은 세포자살의 규명 여부에 달려 있다는 것이 세계 의학계의 공통된 견해다.

생명체의 발생,성장,죽음 등 모든 단계에서 세포의 사멸은 중요한역할을 하고 있다.

△세포자살 규명땐 암정복

최교수가 주목받기 시작한 것은 96년 6월 세계적인 권위를 인정받고 있는 영국의 과학학술지 ‘네이처’에 논문을 발표하면서부터다. 국내 학자가 독자적인 연구로 네이처에 논문을 올린 것은 극히 이례적인 일이다.

그는 논문에서 p21이란 단백질이 독특한 방법으로 세포들 사이의 신호전달을 차단한다는 사실을 밝혀 세포사멸연구에 새로운 장을 열었다는 평가를 받았다.

즉 지금까지 세포의 성장을 억제하는 것으로만 알려진 p21이 세포안의 샙카이네이즈란 단백질과 결합하면,샙카이네이즈의 활성화를 방해해 세포들 사이의 신호전달을 차단한다는 새로운 사실을 세계 최초로 밝혀낸 것이다.

94년 초 미국에서 발표된 세포에 자외선,엑스선 같은 스트레스를 가하면 세포안의 샙카이네이즈가 순차적으로 인산화하면서 높은 활성을 띠게 돼 세포안으로 스트레스 신호가 전달된다는 사실이 연구의 단초가 됐다.

“세포사멸 연구를 이용한 신약개발은 90년대 중반부터 활발하게 진행되고 있습니다. 미국은 이 기술을 이용한 벤처기업이 지난 95년 기준으로 70여개가 넘는데 우리는 연구는 활발하지만 신약개발로 이어질수 있는 능력을 갖추고 있는 곳은 두어 곳에 불과합니다”

○신약개발 수년내 이뤄질듯

최교수는 “앞으로 우리나라에서도 세포사멸 연구 결과를 토대로 개발된 신약이 등장할 날이 몇 년 남지 않았다”면서 “과기처의 지원을 받아 지금하고 있는 연구가 암,뇌졸중 등 난치병을 치료하는 이론적 바탕이 되기를 바란다”고 말했다.<김성수 기자>

□최 교수 약력

△경기고

△서울대 약대 제약학과학사

△한국과학기술원(KAIST) 생물과학과 석사

△미국 하버드대학,생화학 및 분자약리학 박사

△미국 워싱턴대학 메디칼스쿨 포스트닥 연구원

△한효과학기술원 세포생물학연구실장

△고려대 생명공학원 조교수(현)

△한국과학기술단체총연합회 제7회 과학기술우수논문상(97년)