서울대학교 자연과학대학 생명과학부 김재범 교수 연구진은 단백질 양적조절인자인 RNF20 (Ring finger protein 20)이 지방세포 열생성능을 제어하는 핵심인자라는 연구결과를 발표했다.

서울대학교 자연과학대학 생명과학부 김재범 교수
서울대학교 자연과학대학 생명과학부 김재범 교수

연구팀은 RNF20이 추위에 노출될 경우 갈색지방세포에서 미토콘드리아 생성 및 열생성유전자의 발현을 빠르게 제어하여 열생성능을 조절하고 특히 장기간 노출될 경우 RNF20은 서서히 활성화되어 베이지지방세포의 분화를 촉진함을 규명했다.

이러한 두가지 형태의 열생성지방세포들이 활성화되고 분화되는 원리를 밝히는 것은 체온 유지에 관한 생리적 이해를 넓힐 뿐 아니라, 에너지소비증진을 통한 대사질환 치료법 개발의 핵심이 될 수 있다.

추위 자극 시, 포유류는 지질저장소 특유의 방식으로 열생성을 강화하여 체온을 유지함. BAT에서 급성 저온 자극은 RNF20을 빠르게 하향조절하여 GABPa 축적 및 활성화를 유도함. 결과적으로 GABPa는 열생성 및 미토콘드리아 유전자의 발현을 자극하여 열생생을 증대함. iWAT에서 장기간의 추위는 RNF20을 점진적으로 상향조절하여 NCoR1을 분해함으로써 PPARg를 활성화하며, 이를 통해 새로운 베이지지방세포가 생성됨 / 서울대
추위 자극 시, 포유류는 지질저장소 특유의 방식으로 열생성을 강화하여 체온을 유지함. BAT에서 급성 저온 자극은 RNF20을 빠르게 하향조절하여 GABPa 축적 및 활성화를 유도함. 결과적으로 GABPa는 열생성 및 미토콘드리아 유전자의 발현을 자극하여 열생생을 증대함. iWAT에서 장기간의 추위는 RNF20을 점진적으로 상향조절하여 NCoR1을 분해함으로써 PPARg를 활성화하며, 이를 통해 새로운 베이지지방세포가 생성됨 / 서울대

연구팀은 쥐 실험을 통해  단백질 양적조절인자인 RNF20 (Ring finger protein 20)은 갈색지방세포의 열생성능을 제어하며, 이에 따라 RNF20 결핍 생쥐는 추위 시 체온 유지능력 및 에너지 소비양이 증가했고 오랜 추위 시 RNF20은 새로운 베이지지방세포의 분화를 촉진하여 열을 생산함으로써 체온 유지에 기여한다고 밝혔다.

이번 연구는 추위에 반응하여 체온을 유지하는 포유동물의 중요한 방어기전을 분자 수준에서 규명하여 체내항상성을 유지하는 새로운 패러다임을 제안했다. 

나아가, 본 연구는 열생성을 증대시켜 대사질환을 개선하는 새로운 치료방법의 중요한 타겟을 제시했다.

과학기술정보통신부의 리더연구자지원사업 및 세종과학펠로우십의 지원을 받아 수행한 이번 연구결과는 생물학 분야 국제 학술지 'Nature Communications’에 게재됐다.

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