퇴행성 뇌질환 발병에 관련된 후성유전체의 발견

퇴행성 뇌질환 발병에 관련된 후성유전체의  발견

가역적인 후성유전체 발현조절을 통한 뇌질환 예방 및 치료

 

     한국분자세포생물학회 (Korean Society for Molecular and Cellular Biology)가 선정하는 ‘2015년 제 20회 일천기념강좌’ 수상자로 Boston University School of Medicine의 신경학과에 재직 (한국과학기술연구원 뇌과학연구소 겸임) 하는 류훈 (柳鑂, 49세) 교수가 선정되었다. 시상식은 9월 23일 서울 강남구 삼성동 코엑스에서 개최되는 한국분자세포생물학회 정기학술대회에서 기념강연과 함께 진행된다. 수상자로 선정된 류훈 교수는 퇴행성 뇌질환에서 신경유전자 발현 및 후성유전체학 연구를 선도하는 과학자로서, 헌팅턴병 (Huntington’s disease)과 알츠하이머병(Alzheimer’s disease)에 관련된 후성유전체 표적을 발굴하고 이들과 관련된 발병기전 규명과, 더불어 질병 진단 및 후성유전체 표적치료제 개발을 위한 연구에 집중하고 있다.

 

     헌팅턴병의 증상은 헌팅틴 (Huntingtin: HTT) 유전자의 돌연변이가 선조체 신경세포 (striatal neurons)의 선택적 손상을 초래하여 나타나는데 아직까지 정확한 병리기전과 뚜렷한 치료 약물 및 방법이 없다. 류교수 그룹은 헌팅턴병 환자에서 히스톤의 메틸화 변형으로 인한 이형염색질 응집(heterochromatin condensation)에 의해 여러 후성유전체 발현이 억제되어 있으며, 이러한 후성유전체를 표적으로하는 약물로 선조체 신경세포의 생존과 기능이 향상 되어지는 현상을 발견하였다 (2003년, 2005년, 2006년 Proc. Natl. Acad. Sci. USA.). 선조체세포에서 관찰된 이형염색질 응집현상에는 히스톤분자 H3K9에 특이적인 히스톤의 메틸화 효소 (SETDB1/ESET)가 작용함을 발견하였다 (2008년 Hum. Mol. Genet.). 더 나아가 2013년에는 헌팅턴병의 선조체 신경세포에서 cholinergic receptor M1이 이형염색질에 의존적인 후성유전체 표적이며, 이 cholinergic receptor M1의 기능 저하에 의해 선조체 세포내의 신호전달 과정에 이상이 나타나는 내용을 전문학술지 Acta Neuropathologica에 발표하였다. 최근 2015년에는 헌팅턴병에서 TRPC5 막단백질의 발현후 변형과정에 의해 선조체 세포내의 Ca2+ 이온 농도가 증가하므로써 선조체 세포의 사멸이 증가함을 알아내고, 이를 특이적으로 저해할 경우 선조체 세포의 기능이 회복함을 발견하여 이를 Brain에 발표하였다. 한편, 류교수 그룹은 기억장애를 일으키는 알츠하이머병 (Alzheimer’s disease) 환자의 뇌조직에서도 genome-wide ChIP sequencing 및 RNA sequencing을 이용하여 가역적으로 약물반응에 의해 발현과 기능이 조절 가능한 후성유전체 발견에 박차를 가하고 있다.

 

      류훈 교수는 1992년 전북대학교 대학원에서 박사학위를 취득하고 미국 보스턴 소재 Harvard Medical School과 Beth Israel Deaconess Medical Center에서 박사 후 연구원을 거쳐 2004년부터 Department of Neurology in the Boston University School of Medicine에서 교수로 재직하고 있다.

 

 

 

류훈 교수