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DHHC 효소의 3차원 구조 밝혀져
Researchers report first 3-D structure of DHHC enzymes

해외과학기술동향

2018-01-18


암을 포함한 많은 세포 공정에 관여하는 효소인 DHHC 단백질의 3 차원 구조가 밝혀졌다. 이로써 효소가 어떻게 작동되는지를 설명할 수 있게 되었고, 신약 개발을 위한 청사진을 제시하고 있다. 연구진은 일반적인 형태의 폐암 및 유방암에 대한 일차 치료 효과를 높이기 위해 DHHC 효소의 활성을 차단할 것을 제안하고 있다. 현재까지는 특정한DHHC 효소를 표적으로 허가된 약물은 존재하지 않는다. 관련 연구는 Science에 게재되었다 (http://science.sciencemag.org/content/359/6372/eaao6326).

DHHC 효소 (palmitoyltransferases라고도 함)는 다양한 길이의 지질 또는 지방산 사슬을 여러 단백질에 부착시킴으로써 세포 내에서의 단백질의 구조, 기능, 위치와 같은 많은 특성을  변형시킨다.  이런 변형은 팔미토일레이션 (palmitoylation)이라고 불린다. 연구자들은 상피 성장 인자 수용체 (EGFRs)를 포함해, 거의 1,000 개의 인간 단백질이 팔미토일화를 거친다고 추정하고 있다. 잘 알려진 EGFR은 공격적 형태의 유방암에서 과활성화 된 HER2입니다. EGFR은 결장암 및 폐암의 가장 흔한 유형인 비소 세포 폐암(non-small cell lung cancer)에서 과활성화 될 수 있다.

이번 연구는 인간 DHHC 효소인 DHHC20 와 제브라피쉬 버전의 다른 DHHC 효소인 DHHC15의 구조를 자세히 밝혀낸 것이다. 중요한 것은 DHHC20은 EGFR을 팔미토일화하는 효소라는 점이다. 이전 연구에 따르면, DHHC20 차단은 EGFR을 타깃으로 하는 기존의 FDA 승인 치료법보다 암세포를 더욱 취약하게 만든다. 따라서 DHHC20의 구조 이해는 EGFR 유발 암 치료제 개발에 중요할 수 있다.

연구진에 따르면, DHHC 효소의 돌연변이는 여러 종류의 암과 신경계 질환과 관련이 있다.  따라서 DHHC20 억제제 개발은 일반적인 암 치료에 도움이 될 뿐 아니라, 단백질 팔미토일화 분야의 발전에도 좋은 출발점을 제공할 것이라는 것이 연구진의 주장이다.

연구진은 지질 연쇄(lipid chain)의 길이에 영향을 미치는 DHHC20의 공동(cavity)를 확인했다고 보고했다. 이 공동의 상대적인 크기를 바꾸는 돌연변이는 DHHC20 효소가 보다 짧거나 보다 긴 지질 사슬을 사용하게 함으로, 표적 단백질에 대한 팔미토일화의 효과를 변화시킬 것이라고 주장했다. 공동의 구조는 다른 DHHC 효소가 다른 단백질의 기능을 수정하기 위해서 특정 지질 사슬을 사용하는 이유를 설명한다고 연구진은 주장했다. 이것은 또한 건강과 질병 상태에서 여러 효소가 어떻게 작용하는지에 대한 통찰력을 제공하는 것이다.

  • 관련연구자

    Anirban Banerjee, Ph.D.

  • 관련기관

    Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development

  • 과학기술분류

    생명과학, 화학, 보건의료

  • 본문키워드(한글)

    효소, 구조, 암, 약물 개발, 폐암, 유방암

  • 본문키워드(영문)

    DHHC, enzyme, structure, cancer, drug development

  • 원문언어

    영어

  • 국가

    미국

  • 원문출판일

    2018-01-11

  • 출처

    https://phys.org/news/2018-01-d-dhhc-enzymes.html