[더파워 김영민 기자] 건국대학교 첨단바이오공학부 이만열 교수 연구팀이 성인 체세포가 유도만능줄기세포(iPSC)로 전환되는 과정에서 발생하는 새로운 에너지 대사 기전을 밝혀냈다고 16일 밝혔다.
이번 성과는 재생의학 분야의 국제 학술지 ‘Experimental & Molecular Medicine’(IF=12)에 게재됐으며, 생물학연구정보센터(BRIC)가 선정하는 ‘한국을 빛낸 사람들(한빛사)’에도 등재됐다. 논문 제목은 ‘Changes in mitochondrial thymidine metabolism and mtDNA copy number during induced pluripotency’다.
연구팀은 세포 에너지원 생산의 핵심인 미토콘드리아 DNA(mtDNA) 복제 과정에 주목했다. 실험 결과, DNA 합성에 필수적인 효소 TK2(Thymidine Kinase 2)의 발현이 세포가 역분화해 줄기세포성을 획득하는 과정에서는 크게 감소하고, 분화 단계에서는 다시 증가한다는 사실을 확인했다. 또한 이 과정에는 SIRT1-p53 유전자 축이 작동한다는 점도 새롭게 규명됐다. 이는 TK2가 단순히 mtDNA 복제 효소를 넘어 세포 운명을 조정하는 핵심 인자임을 보여준다.
연구팀은 이번 성과가 세포의 대사 변화가 단순한 에너지 전환을 넘어 세포 분화와 줄기세포성 유지에 깊이 관여한다는 사실을 입증한 것이라고 설명했다. 이를 통해 줄기세포의 대사적 특성을 이해할 수 있는 중요한 단서가 마련됐으며, 향후 정밀의학과 재생의학에서 새로운 치료 전략 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.
이만열 교수는 “세포 운명을 바꾸는 과정에서 에너지 대사가 얼마나 정교하게 작동하는지를 보여주는 중요한 사례”라며 “앞으로도 학제 간 공동연구를 통해 난치성 질환 극복과 첨단 재생의학 발전에 기여하겠다”고 말했다.
