스톡홀름 — 루нд 대학의 새로운 박사 논문에 따르면 스웨덴 과학자들이 이전에 알려지지 않았던 특정 인슐린 유사 성장 인자 결합 단백질을 분해하는 효소를 발견했다.

이 발견은 세포의 분화, 증식 및 생존을 조절하고 영양소 대사를 관리하는 인슐린 유사 성장 인자(IGF) 시스템을 중심으로 이루어졌다; IGFBP-1부터 IGFBP-6까지 총 6종류의 IGF 결합 단백질은 세포 표면의 IGF-I와 IGF-II 수용체에 도달하는 양을 조절하는 게이트 키eeper 역할을 한다.

혈액 내에서 IGF는 IGFBP-3 또는 IGFBP-5와 함께 산성 불안정 부위(ALS)와 결합해 큰 복합체를 형성하며, 이 복합체는 호르몬을 저장해 나중에 사용할 수 있도록 한다. 이 저장소는 IGF 수준을 안정적으로 유지한다. 하지만 결합 단백질은 단순히 IGF를 유지하는 데만 기능하는 것이 아니다. 단백질 분해 후 수정, 예를 들어 단식이나 질병과 같은 분해 상태에서 IGFBP-1의 중량적인 인산화는 IGF-I에 대한 결합력을 증가시키고 호르몬의 효과를 차단한다.

연구자들은 이러한 새로운 효소가 IGFBP를 잘라내며, 이는 그들의 기능을 변화시킬 수 있다고 밝혔다. 이러한 분해는 IGF를 해방하거나 단백질이 세포와 세포 외 기질과의 상호작용 방식을 바꿀 수 있다. 이 연구는 IGFBP가 IGF 활동을 관리하는 동시에 세포 표면이나 다른 분자에 결합함으로써 독립적인 효과를 발휘하는 이중 역할을 강조한다.

예를 들어, IGFBP-1의 C-단말 RGD 서열은 세포 외 단백질의 패턴을 모방하며, 세포 표면의 인테그린 수용체에 결합해 IGF의 참여 없이 세포의 이동과 부착에 영향을 미친다. 연구에 따르면 이러한 효소는 이러한 부위를 표적으로 삼아 그 효과를 줄일 수 있다.

논문에서는 이러한 효소를 탐지하기 위한 실험실 방법을 상세히 설명했다. 과학자들은 정제된 IGFBP를 유인제로 사용해 질량 분석법과 젤 전기영동을 통해 분해 생성물을 추적했다. 그들은 단백질 사슬 내 특정 펩타이드 결합을 분해 지점으로 확인하고, pH와 온도와 같은 조건을 활성화시키는 요인을 테스트했다.

한 가지 주요 발견은 이러한 효소들이 염증 조직이나 종양에서 흔히 나타나는 약간의 산성 환경에서 잘 작동한다는 점이다. 이는 IGF 불균형과 관련된 질병, 즉 당뇨병부터 암까지의 역할에 대해 의문을 제기한다. 루нд 대학 의과대학 관계자들은 이 단백질의 분해 과정을 이해하는 데 중요한 단계라고 평가했다.

이전 연구에서는 매트릭스 금속 프로테아제와 같은 일반적인 효소가 IGFBP를 약간 분해하는 것으로 나타났지만, 이 새로운 효소는 특화된 것으로 보인다. 논문에 따르면 이 효소는 다른 단백질을 무시하고 IGFBP-1부터 IGFBP-6까지의 특정 단백질에만 집중한다. 억제제는 이 효소의 작용을 차단해 특수성을 확인했다.

인산화도 중요하다. 고도로 수정된 IGFBP-1은 기본 형태보다 분해에 덜 저항했다. 이는 분해 상태가 IGF-I에 대한 억제 효과를 연장할 수 있음을 시사한다. 연구자들은 이러한 효소가 스트레스 상황에서 IGF 가용성을 세밀하게 조절하는 데 도움을 준다고 제안했다.

세포 배양에서 이러한 효소를 첨가하면 Akt 인산화와 같은 하류 마커를 통해 IGF 신호 전달이 증가했다. 이는 치료적 가능성을 시사한다. 예를 들어, 낮은 상처 치유 상태에서 IGFBP-1의 억제 효과를 상쇄하기 위해 이 효소의 활동을 증가시킬 수 있다.

이 연구는 수십 년간의 IGF 연구에 기반하고 있다. 1980년대 이후 과학자들은 이 시스템의 구성 요소를 맵핑했지만, 분해적 조절은 여전히 불확실했다. 이 논문은 인간 혈장과 조직 추출물에서 효소를 분리해 이 부분의 공백을 메웠다.

향후 단계는 이 효소의 서열을 분석해 정체를 파악하고 환자 샘플을 위한 검사를 개발하는 것이다. 이 발견은 대사 질환이나 성장 관련 암에서 IGF 경로를 표적으로 하는 약물 개발을 이끌 수 있을 것으로 보인다.

루нд 대학은 특정 날짜에 avhandlingar.se 데이터베이스에 이 논문을 제출했으며, 이는 오래된 시스템에 대한 새로운 시각을 제시한다.