페삭 벤슨, 오메르 노보셀스키 기자 • 2026년 9월 10일
예루살렘, 2026년 9월 10일 (TPS-IL) — 이스라엘 과학자들이 스트레스 받은 세포가 생존할지 아니면 자멸 프로그램을 활성화할지를 결정하는 데 도움을 주는 분자 “스위치”를 규명했다. 이 발견은 궁극적으로 암, 심장 질환 및 퇴행성 질환 치료에 기여할 수 있을 것으로 보인다.
네게브 베르셰바에 위치한 벤구리온 대학교 연구원인 라일라 아부 마데감, 노아 가브리엘, 라이푸 톨루로페 아데비시는 이스라엘 프레스 서비스(The Press Service of Israel)에 “세포에는 스트레스로부터 회복하려 하거나 자멸 프로그램을 활성화할지를 결정하는 내장된 의사결정 시스템이 있다는 것을 발견했다”고 말했다.
과학자들은 세포가 스트레스에 적응하거나 세포 사멸로 알려진 프로그램된 세포 사멸을 겪는 방식으로 반응한다는 것을 오랫동안 알고 있었다. 그러나 세포가 어떻게 그러한 결정을 내리는지는 불분명했다.
대학 생명과학과 소속 아드 아그바리아 박사가 이끈 이번 연구는 두 가지 단백질인 DNAJB12와 DNAJB14, 그리고 단백질 생산 및 사용 준비를 담당하는 세포 내 구조인 소포체(ER)에서의 이들의 역할에 초점을 맞췄다.
연구원들에 따르면 핵심은 단순히 세포 내 손상된 단백질의 양이 아니라, 세포의 내부 화학 균형, 즉 산화환원 상태(redox state)이다.
중간 정도의 스트레스 하에서 DNAJB12와 DNAJB14는 안정적으로 유지되며, 과부하된 소포체에서 단백질을 이동시켜 세포가 반응하도록 돕는다. 이는 세포가 계속 기능하도록 하고 보호 메커니즘을 활성화한다.
스트레스가 심해지거나 너무 오래 지속되면 세포의 산화환원 균형이 변한다. 연구원들은 이것이 DNAJB12와 DNAJB14의 화학 작용을 변화시켜 불안정하게 만든다는 것을 발견했다. 그러면 세포는 프로테아좀(proteasome)이라고 불리는 재활용 시스템을 통해 이 단백질들을 제거한다.
연구원들은 TPS-IL에 “이 단백질들의 손실은 단순히 스트레스의 결과가 아니다. 이것이 세포의 행동을 변화시키는 핵심 사건”이라고 설명했다.
세포의 임계점
DNAJB12와 DNAJB14가 사라지면 BIK라는 단백질이 축적되기 시작한다. BIK는 BAX와 BAK라는 두 가지 다른 단백질을 활성화하는 데 도움을 주며, 이 단백질들은 소포체 막에 구멍을 만든다. 이는 궁극적으로 프로그램된 세포 사멸로 이어지는 일련의 신호를 촉발한다.
연구원들은 이 메커니즘이 불필요한 세포 사멸에 대한 안전 장치를 제공하는 것으로 보인다고 말했다. DNAJB12와 DNAJB14의 손실과 심하고 장기간의 스트레스 모두 죽음 경로를 활성화하는 데 필요한 것으로 보인다.
연구팀은 또한 심장마비와 유사한 실험 모델을 사용하여 심장 세포에서 이 메커니즘을 테스트했다. 이 모델에서는 세포가 산소를 차단했다가 다시 산소에 노출된다. 연구원들은 DNAJB12의 손실과 생존 반응에서 세포 사멸 반응으로의 전환을 관찰했다.
이번 발견은 궁극적으로 두 가지 방향으로 응용될 수 있다. 비정상적인 세포가 극심한 스트레스에도 생존하는 암의 경우, 연구원들은 이 경로를 방해하면 암세포가 기존 치료법에 더 취약해질 수 있기를 희망한다. 심장 및 신경 퇴행성 질환에서는 반대 접근 방식이 건강한 세포를 조기 사멸로부터 보존하는 데 도움이 될 수 있다.
연구원들은 이러한 잠재적인 의학적 응용은 여전히 추측에 불과하며 추가 연구가 필요하다고 강조했다.
다음 단계에는 이 경로에 관여하는 추가 단백질을 규명하고, 소포체가 세포 사멸을 직접적으로 유발하는 신호를 방출하는지 여부를 결정하며, 이 메커니즘을 방해하는 것이 암세포를 화학 요법에 더 민감하게 만들 수 있는지 조사하는 것이 포함된다.
연구원들은 TPS-IL에 “우리의 발견은 세포가 스트레스에 어떻게 반응하는지에 대한 새로운 이해 방식을 제공한다. 이는 단순히 유전자를 켜거나 끄는 것이 아니라 세포 내에서 단백질을 재구성함으로써 이루어진다”고 말했다.
이 연구는 동료 검토 저널인 Redox Biology에 게재되었다.
