면역 유전자 조절의 입체구조 변화

연세대학교 의과대학 연구진은 면역반응을 조절하는 원리를 밝혀냈습니다. 연구에 따르면, 유전체의 입체구조가 면역 유전자의 작동 방식과 약물 반응에 직접적인 영향을 미친다고 합니다. 이 혁신적인 발견은 국제 학술지 ‘Nucleic Acids Research’에 게재되었습니다.

면역세포에서의 유전체 입체구조 변화

연세대학교 의과대학의 김형표 교수와 이은총 교수 연구팀의 연구 결과, 유전체의 3차원 구조 변화가 면역세포에서 유전자 발현의 강도와 속도를 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌습니다. DNA는 단순한 일렬의 구조가 아닌 복잡하게 접히고 연결된 입체 구조를 형성하며, 이러한 구조는 유전자의 작동 시점과 정도를 결정하는 중요한 요소로 작용합니다. 특히, 연구팀은 CTCF라는 핵심 단백질의 기능을 저하한 CD4+ T세포를 제작하여 정상 세포와 비교했습니다. 정상적인 세포들에서는 면역 유전자와 조절 부위 간에 안정적인 입체적 연결이 형성되었고, 이는 유전자의 활성화에 필요한 정보를 효과적으로 전달했습니다. 하지만 CTCF 기능이 약화된 세포에서는 이러한 연결 구조가 무너지고 재편되며, 결과적으로 면역 유전자의 발현 강도에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 이러한 연구는 면역체계의 복잡성을 이해하는 데 중요한 기초 자료를 제공할 뿐 아니라, 약물 반응성을 조절하기 위한 새로운 접근법을 제시합니다.

CTCF 단백질의 중요성

CTCF는 염색질의 3차 구조를 조정하는 핵심 단백질으로, 유전자 조절 및 발현에서 매우 중요한 역할을 수행합니다. 이 연구에서 CTCF의 기능이 저하될 경우, 면역세포에서 발생하는 구조적 변화는 적절한 유전자 발현을 저해할 뿐만 아니라 면역 반응을 약화시킬 수 있음을 보여줍니다. CTCF는 유전체의 다른 부위와 상호작용하여 조절 부위를 안정화시키고, 이러한 상호작용은 면역 유전자들이 필요에 따라 발현될 수 있도록 합니다. 연구팀은 이러한 기전을 활용하여 면역유전자의 발현을 조절할 수 있는 새로운 치료법 개발을 위한 기초를 마련하고자 합니다. 앞으로 신약 개발 시 CTCF의 작용을 고려하는 것이 면역질환의 효과적 치료에 큰 도움이 될 것입니다.

약물 반응과 유전자 조절의 관계

이번 연구는 유전체의 입체적 구조가 약물 반응성에도 상당한 영향을 미친다는 점을 강조합니다. 유전자가 활성화되는 방식은 약물이 체내에서 작용하는 방식과 밀접하게 연관되어 있으며, 유전체의 구조 변화가 이러한 약물 반응성을 조절하는 기제에 중요한 역할을 한다는 사실은 놀라운 발견입니다. 따라서, 향후 면역 질환 관련 약물 개발에서는 단순한 화학적 성분뿐만 아니라 유전자 발현의 3차원적 구조를 고려한 접근이 필요합니다. 연구팀은 이러한 기초 연구를 통해, 약물의 효과성을 높일 수 있는 방법론을 제시하고자 하며, 이를 통해 새로운 치료법 개발로 이어지기를 기대합니다.

이 연구 결과는 면역 유전자의 작동 방식과 약물 반응을 조절하는 유전체의 입체구조에 대한 심층적인 이해를 제공합니다. 향후 이와 같은 연구들이 면역 질환 치료에 혁신적인 기여를 하기를 바랍니다. 더불어 차별적인 약물 반응성 이해를 바탕으로 한 유전자 조절 연구가 계속 진행되기를 기대합니다.