고려대학교 의과대학(학장 편성범) 융합의학교실 이현지 교수 연구팀(공동 제1저자 홍성호 연구원)과 엣진 연구팀(김진수 CTO)이 세계 최초로 미토콘드리아 DNA의 특정 서열에서 아데닌(A) 염기를 구아닌(G)로 변형한 생쥐를 제작하는 데 성공했다. 세포 내에 존재하는 에너지 공급원, 미토콘드리아는 그 내부에 에너지대사에 필수역할을 하는 단백질의 유전정보를 가진 미토콘드리아 DNA를 가지고 있다. 이 DNA의 결함은 미토콘드리아의 고장으로 이어지게 되며, 뇌, 신경, 근육에서 다양한 병증으로 나타나게 된다. 또한 부모 중 모계유전으로만 전달되는 미토콘드리아의 특성상 엄마의 미토콘드리아 결함이 자녀에게 유전돼 미토콘드리아 질환으로 나타날 수 있다. 현재 크리스퍼 유전자 가위 (CRISPR-Cas9) 기술이 DNA 교정기술로 활용되지만, 특정 DNA 서열을 인식하는 것에 사용하는 가이드 RNA가 미토콘드리아 내부로 수송되지 못하기 때문에 미토콘드리아 DNA 교정에는 사용하지 못한다는 한계점이 존재한다. 이에 현재까지 개발된 미토콘드리아 DNA 교정기술로는 DNA 염기 서열 4종류 아데닌(A), 구아닌(G), 티민(T), 시토신(C) 중 시토신(C) 염기를 티민(T
장의 CD4 T 세포의 미토콘드리아 기능 조절을 통한 염증성 장 질환 개선 기전이 규명됐다. 경북대학교병원은 경북대병원 내분비대사내과 이인규 교수, 소화기내과 김은수 교수(이상 교신저자), 경북대학교 대사질환 및 노화연구소 이호열 박사, 칠곡경북대병원 내분비대사내과 전재한 교수(이상 1 저자)가 이 같은 기전을 규명했다고 22일 밝혔다. ‘미토콘드리아’는 세포 활동에 필요한 에너지를 생산하는 소기관으로서, 노화, 암, 당뇨병, 비만, 각종 염증성 질환에서 그 기능이 감소하는 것으로 알려져 있다. 이에 연구팀은 피루브산 탈수소효소 키나아제4(Pyruvate dehydrogenase kinase 4; PDK4)라는 미토콘드리아 효소가 염증성 장 질환 환자의 조직에서 증가하는 것에 착안, 키나아제4를 염증성 장 질환 생쥐 모델에서 저해하였고, 염증성 장 질환이 개선됨을 확인했다. 특히 CD4 T 세포에서 키나아제4를 결핍시켰을 때 미토콘드리아 기능이 회복되면서, 염증성 T 세포인 Th17 세포로의 분화가 억제되고, 염증을 개선하는 Treg 세포로의 분화가 촉진됨을 규명했다. 또 연구팀은 키나아제4가 CD4 T 세포 내에서 세포소기관 미토콘드리아와 소포체 사이의 막
미토콘드리아 기능부전을 동반한 난치성 뇌전증 환자를 대상으로 한 뇌전증 수술 효과와 안전성을 밝힌 연구 결과가 나왔다. 세브란스병원 소아신경과 김흥동, 강남세브란스병원 소아청소년과 이영목·나지훈 교수 연구팀은 대표적인 고식적 뇌전증 수술인 뇌량절제술을 미토콘드리아 기능부전을 동반한 난치성 뇌전증 환자에게 효과적이고 안전하게 적용한 성과를 28일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지인 ‘신경계 질환의 치료적 발전(Therapeutic Advances in Neurological Disorders)’에 게재됐다. 세포 안에 존재하는 미토콘드리아는 에너지를 만든다. 미토콘드리아는 우리가 섭취하는 음식 등을 에너지원인 ATP로 변환한다. ATP 변환에 문제가 생기면 뇌, 근육 같은 중요한 장기들이 기능을 하지 못하고 이상이 생긴다. 이러한 미토콘드리아 기능부전으로 인해 난치성 뇌전증과 같은 심각한 신경학적 합병증이 생길 수 있다. 이렇게 미토콘드리아 기능부전과 뇌전증을 함께 가진 환자에게는 약물 치료가 힘들다. 미토콘드리아 기능부전이 있는 경우에는 뇌세포들의 기능이 떨어져 약물로 난치성 뇌전증이 발생할 수 있으며, 약물 치료 자체만으로써 생길 수 있는 부가적인 미
세포의 에너지 공장이라 일컫는 미토콘드리아 역동성 조절의 새로운 기전이 규명됐다. 경북대병원은 내분비대사내과 이인규 교수, 전재한 교수 연구팀(공동 1저자 쎄미스 쏘우담, 딥안잔 찬다)이 이 같은 기전을 규명했다고 1일 밝혔다. 미토콘드리아는 세포 활동에 필요한 에너지를 생산하는 소기관으로서, 노화(퇴행성 신경 질환), 암, 당뇨병, 비만, 각종 염증성 질환에서 그 기능이 감소해 있을 뿐 아니라 형태가 과도하게 분절된 양상으로 존재하는 것이 알려져 있다. 그러나, 미토콘드리아의 형태 및 기능이 변화하는 근본적인 원인은 알려지지 않았다. 이뿐만 아니라 연구팀은 피루브산 탈수소효소 키나아제4(Pyruvate dehydrogenase kinase 4; PDK4)라는 미토콘드리아 효소가 대사‧염증 질환 및 암 질환 등에서 그 발현이 증가해 미토콘드리아 분절 유발 단백질인 Dynamin-related protein 1(Drp1)의 미토콘드리아 이동을 증가시키는 것도 확인했다. 또한, 그 기전을 규명하기 위한 인산단백체학 연구를 시행한 결과 PDK4가 어댑터 단백질 septin2를 직접적으로 인산화시킴을 확인했다. 샤르코마리투스병은 운동 신경과 감각 신경 손상을 초래하
면역세포 속 ‘미토콘드리아’ 기능 이상이 대표적인 자가면역질환 루푸스를 악화시킨다는 연구결과가 세계 유명학술지에 처음으로 발표됐다. 미토콘드리아는 세포의 에너지 생산을 담당하는 세포 내 기관이다. 미토콘드리아 기능 이상은 노화, 암, 당뇨병 등을 포함한 여러 질병과 밀접한 관련이 있으며 자가면역질환의 발달에도 핵심 역할을 하는 것으로 보고되고 있다. 최근 자가면역질환의 병인으로 작용하는 여러 면역세포에서 미토콘드리아 기능 및 작용 기전 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 가톨릭대학교 서울성모병원 류마티스내과 박성환 교수(공동 교신저자), 의과대학 의생명과학교실 조미라 교수(공동 교신저자), 박진실 연구교수(제1저자) 연구팀은 ‘크립1’ 단백질이 B 림프구에서 선택적으로 결핍된 동물모델(쥐)을 활용해, B림프구에서의 미토콘드리아 기능이상이 루푸스 발달에 미치는 영향을 규명했다. 크립1(CRIF1;CR6-interacting factor 1)은 미토콘드리아 내막에 주로 존재하며 미토콘드리아에서 생성된 단백질이 미토콘드리아 내막에 삽입되도록 역할을 한다. 연구 결과 B 림프구에서 선택적으로 크립1이 결핍된 동물모델은 고령이 될수록 루푸스의 표적항체인 혈청 내 항 이중가