미세핵 불안정성과 암 진행의 메커니즘을 밝혀내는 연구

미토콘드리아에서 발생하는 반응성 산소 종(ROS)은 미세핵 봉투의 붕괴를 유발하여 유전적 혼란의 주요 요인으로 작용하며, 이는 공격적인 종양 행동에서 자주 관찰되는 염색체 불안정성(CIN)을 촉진하는 과정입니다. 이러한 발견은 두 가지 새로운 연구의 결과입니다. 이 연구는 이 파괴 과정에서 핵심적인 단백질인 p62와 CHMP7을 확인하여 고-CIN 종양의 잠재적인 예후 지표와 치료 표적을 제시합니다. 세포 분열 중 염색체 분리의 오류는 염색체 불안정성을 초래할 수 있으며, 이는 암의 주요 특징입니다. 이러한 오류는 주핵과 분리된 작은 구조물인 미세핵의 형성을 초래하며, 미세핵은 종종 지연된 염색체나 조각을 포함합니다. 주핵과 달리 미세핵은 자주 파열되어 DNA를 세포의 세포질로 방출합니다. 이 방출은 DNA 손상과 유전체 불안정성을 초래합니다. 이는 종양 관련 염증과 전이를 유도하는 면역 반응을 활성화하여 암의 진행을 촉진할 수 있습니다. 그러나 미세핵 붕괴를 지배하는 메커니즘과 분자 기초는 잘 이해되지 않고 있습니다.

두 가지 연구를 통해 연구자들은 미세핵 봉투의 무결성을 손상시키고 핵막 수리에 책임이 있는 세포 기계의 정상적인 활동을 방해하는 메커니즘을 밝혀냈습니다(즉, ESCRT-III 복합체). 연구자들은 ROS가 두 가지 메커니즘을 어떻게 촉발하고 미세핵 붕괴에 기여하는지를 보여줍니다. 단백질체 분석 및 유전자 조작을 사용하여 Melody Di Bona와 동료들은 높은 수준의 ROS가 핵막 내에 CHMP7이라는 단백질의 축적을 초래하여 미세핵의 정상적인 기능을 방해한다는 것을 발견했습니다. 이 축적과 ROS에 의해 유도된 CHMP7의 변화는 단백질이 뭉쳐서 핵막 단백질 LEMD2와 비정상적으로 결합하게 만들고, 궁극적으로 미세핵 막이 변형되고 파열되도록 합니다. 또 다른 연구에서 Sara Martin과 동료들은 미세핵에서 발견되는 단백질과 세포의 주핵에서 발견되는 단백질을 비교하여 미세핵 봉투의 파열과 수리에 관여하는 단백질을 식별했습니다. 연구 결과에 따르면, 세포의 자가포식 과정에서 중요한 역할을 하는 p62 단백질은 미세핵에서 풍부하게 존재하며 그들의 안정성에 영향을 미칩니다. 동반 연구와 유사하게, Martin et al.은 인접한 미토콘드리아에서 발생한 ROS가 p62를 응집시켜 ESCRT-III 복합체의 수리 기능을 덜 효과적으로 만든다는 것을 발견했습니다. “미세핵과 미토콘드리아 사이의 상호작용에 대한 추가 연구는 세포 스트레스 반응 및 암 발병에 대한 추가 통찰력을 제공할 수 있다”고 Marianna Maddaluno와 Carmine Settembre가 관련 견해에서 씁니다. “이 메커니즘을 탐구함으로써 공격적인 암 행동에 기여하는 세포 과정을 더 잘 이해하고, 궁극적으로 새로운 치료 및 예방 방법으로 이어질 수 있습니다.”