▲ 성균관대학교 의과대학 유전자전사조절연구실 구승회 교수팀은 ‘인슐린 저항성’유발 근본인자의 발견을 통해 당뇨병 치료에 획기적인 전환점을 만들었다는 평가를 받고 있다.

대사과정에 필수적인 효소의 유전자에 관심
당뇨병 발병의 주요원인인 ‘인슐린 저항성’을 유발하는 근본인자를 발견, 당뇨병 치료의 중요한 전기를 마련한 성균관대학교 의과대학 유전자전사조절연구실 구승회 교수팀은 간에서 포도당 생성을 조절하는 인자 중 하나인 ‘TORC2’가 지방합성에 관여하는 ‘LIPIN1’ 단백질의 발현을 증가시켜 인슐린 저항성 유발인자로 작용한다는 사실을 규명하였다.
포유동물에서 간은 포도당 및 지방대사의 조절을 통한 개체내의 에너지 대사를 조절하는 곳으로 공복시에는 간에서의 당원분해 및 포도당이 역경로를 통해 형성되는 과정인 gluconeogenesis에 의해 포도당 생성의 증가가 두드러지게 나타나며, 이는 뇌와 같은 조직의 에너지원으로 공급되게 된다. 음식물 섭취가 증가되면, 반대로 간에서 혈중 지방성분인 트리글리세리드 (Triglyceride)의 합성이 증가되어 VLDL(초저밀도 리포 단백질)형태로 혈류를 통해 지방조직으로의 축적이 일어나게 된다. 특히 장기적인 대사과정제어를 위한 유전자 전사 수준에서의 조절이 상당부분을 차지하며, 이와 같은 대사조절과정에서 여러 가지 호르몬과 각종 대사산물 자체에 의한 조절이 동반된다. 현대인들에게서 나타나는 음식물의 과다섭취에 의해서 각 장기에서의 트리글리세리드의 축적이 일어남에 따라서 이와 같은 조절과정의 이상이 생기게 되며, 이에 따라서 만성 대사 질환의 발병이 증가되는 것으로 판단된다.
구승회 교수팀은 이와 같은 대사과정의 조절에 필수적인 효소의 유전자들의 전사조절에 대하여 관심을 갖고 간내에서의 각종 신호전달체계에 의한 제어기전에 관한 연구를 수행한다. 1차 간세포주(primary hepatocytes) 및 생쥐를 모델시스템으로 한 연구와 함께 recombinant adenovirus에 의한 유전인자를 제거하는 방식을 사용하여 주요 신호전달체계의 구성원 또는 전사인자(transcription factor) 자체의 역할에 관한 연구를 수행해 오면서 최근 당뇨병의 발병원인의 주요원인인 ‘인슐린 저항성’을 유발하는 근본인자를 발견, 당뇨병 치료의 중요한 전기를 마련하는 성과를 거두었다.

의과대학내의 대사질환 분자기전 연구팀 구성, 배경 및 전망
성균관대학교 의과대학의 기초의학교실은 전통적인 의과대학의 기초의학교실시스템과 달리 다양한 전공을 가진 교수들이 참여해 하나의 통합된 개념으로 연구팀을 구성해 다양한 연구활동을 진행해 오고 있다. 그 중 구승회 교수가 지도하는 유전자전사조절연구실은 내분비 및 인체대사에 관련된 연구를 중점적으로 수행하며, 의과대학내의 일반대학원에 소속중인 대학원생 및 박사후 연구원들로 구성되어 있다.
“유전자전사조절연구실 자체의 목표는 의과대학내에 소속된 집단으로서 인체의 질병과 관련된 분자적 기전의 연구를 수행하는 것입니다”라고 연구팀을 소개하는 구승회 교수는 향후 당뇨병 등의 대사질환의 유발원인 등에 관한 분자적 기전을 밝히는 것에서부터 궁극적으로 대사질환의 치료를 위한 분자적 타깃 제시 및 그 단초를 제공하는 것이라고 밝히며, 앞으로 국내ㆍ외 연구기관들 중에서 정점에 올라 설 수 있는 기반을 마련함과 동시에 국내 관련분야를 선도해 나갈 연구팀으로 자리 잡을 수 있을 것이라고 자신했다.
덧붙여 그는‘인슐린 저항성’유발 근본인자 발견에 대하여 “이번 연구는 제가 한국에 돌아와 본격적으로 수행하였던 첫 과제였습니다. 연구시작부터 실제 논문이 발표되기 전까지 약 3년이라는 결코 짧지 않은 시간이 흐르면서 실험실을 새로 구성하고, 학생 및 실험실 구성원의 선발에서부터 교육까지 많은 일들이 있었지만, 특히 연구 초기, 외국의 경쟁 실험실에서 비슷한 연구의 논문이 먼저 발표되는 상황에서 그동안 수행해 왔던 연구의 방향을 재점검해야만 했던 어려움도 겪었습니다. 하지만 거기서 멈추지 않고 실험을 수행했던 대학원생들과 매일 밤 그날 그날의 실험결과를 토의하면서 연구 초기 세웠던 가설이 결국 맞았음을 실험적으로 증명하게 되었을 때의 희열은 무엇과도 바꿀 수 없는 일이 었습니다”라고 말하며, 그동안 열정과 믿음으로 임했던 연구활동과 성공적인 결과물에 대한 만족감을 표했다.
그동안 유전자전사조절연구실은 전반적으로 간에서의 에너지대사 조절 기전에 관한 연구를 수행하며, 특히 에너지대사에 관련된 유전자들의 전사제어에 의한 포도당생성의 조절에 관한 새로운 기전을 밝히는데 주력하며, 포도당 생성과정을 증가시키는 TORC2의 역할을 생쥐모델에서 최초로 밝힘으로써 혈당조절과정에서 간에서의 포도당 생성제어가 중요한 기전이 됨을 보였다. 특히 이번 연구에서는 ‘TORC2’가 간에서 ‘LIPIN1’ 단백질의 발현을 증가시킴으로 인하여 인슐린 저항성을 불러일으키는 인자로 작용함을 밝혔다.

▲ “유전자전사조절연구실 자체의 목표는 의과대학내에 소속된 집단으로서 인체의 질병과 관련된 분자적 기전의 연구를 수행하는 것입니다”라고 연구팀을 소개하는 구승회 교수는 향후 당뇨병 등의 대사질환의 유발원인 등에 관한 분자적 기전을 밝히는 것에서부터 궁극적으로 대사질환의 치료를 위한 분자적 타깃 제시 및 그 단초를 제공하는 것이라고 밝혔다.

이와 같은 포도당 생성 및 인슐린 저항성 기전 연구 외에도 지방간의 진행과정에서 중요한 인자들의 조절기전에 관한 연구를 수행하며 전반적인 대사성 질환의 분자적 기전을 밝히는 연구를 수행하면서 긍정적인 결과를 도출해 왔던 연구팀의 뒤에는 다년간 미국에서 연구원으로 활동해 온 구승회 교수의 맨파워와 연구에 참여한 많은 연구원들의 땀이 있었기에 가능했다.
국내·외의 인체대사에 관한 연구는 최근 증가한 대사성 질환의 발병원인을 근본적으로 밝혀내고 효율적인 치료수단의 개발을 목표로 하고 있다. 특히 구승회 교수가 연구하고 있는 ‘분자적 기전’에 관한 연구는 내분비 임상 전문의들과 협력을 통해 실제로 질병치료에 도움을 주는 것을 목표로 하고 있어 향후 이와 같은 공동연구가 국내ㆍ외 제약회사들과의 연계를 통해 신약개발로 이루어진다면 인류의 밝은 미래를 기대해 봐도 좋을 것이다.