숙명여자대학교(총장 장윤금)는 약학부 김용기 교수 연구팀이 미토콘드리아와 활성산소종 사이의 악순환 고리를 연결하는 핵심 분자 표적을 처음으로 규명한 연구 결과를 발표했다고 11일 밝혔다.

이 논문은 정상 상태에서 세포질에 소량 존재하는 단백질 아르기닌 메틸화 효소 CARM1(Coactivator-associated arginine methyltransferase 1)에 의해 세포 내 미토콘드리아의 분해를 유도하는 다이나민 관련 단백질 1 (DRP1)이 메틸화돼 미토콘드리아 분열을 유도하며, 이 과정에서 발생한 활성산소종이 CARM1의 세포질 이동을 가속함으로써 CARM1-DRP1-활성산소종의 악순환 고리가 완성된다는 내용을 담고 있다.

연구팀은 이 과정을 통해 세포 내 산화적 스트레스가 축적되고 세포노화가 일어난다는 사실도 증명했다. 이에 따라 CARM1 저해를 통해 이 악순환의 고리를 끊는 것이 세포노화를 막을 수 있을 뿐 아니라 건강노화를 위한 주요한 전략이 될 것으로 기대된다.

이번 연구는 숙대 약학부를 졸업하고, 동 대학원 석박통합과정에 재학 중인 조예나 학생이 제1저자, 김용기 교수가 교신저자로 일궈낸 성과다. 5월 31일 생화학·분자생물학 분야 세계 최고 권위의 전문학술지 ‘리독스 바이올로지(Redox Biology, IF 11.4, JCR 6.8%) 온라인판에 먼저 공개됐고, 2024년 7월호에 정식 게재될 예정이다.

*논문명: ROS-mediated cytoplasmic localization of CARM1 induces mitochondrial fission through DRP1 methylation

연구진은 “이번 연구 성과와 경험을 바탕으로 미토콘드리아 항상성 및 에너지 대사 조절 과정에서 CARM1의 역할에 관한 후속 연구를 수행하고 있다”며 “CARM1 저해제 개발을 통한 건강노화 연구에 힘쓰고 있다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단 선도연구센터(MRC) 사업과 기초연구사업(중견연구)의 지원을 받았다.