세포가 발전소를 수리하는 방법

미토콘드리아의 유전 물질(미토콘드리아 DNA 또는 줄여서 mtDNA)이 손상되면 파킨슨병, 알츠하이머병, 근위축성 측색 경화증(ALS), 심혈관 질환, 2형 당뇨병과 같은 질병이 발생할 수 있습니다. 이러한 손상은 또한 노화 과정을 가속화합니다. 그러나 세포는 일반적으로 이러한 손상을 식별하고 반응할 수 있습니다.

뒤셀도르프 대학 병원과 HHU의 과학자들은 쾰른 대학과 쾰른 분자의학 센터(CMMC)와 협력하여 미토콘드리아를 보호하고 복구하는 메커니즘을 발견했습니다.

HHU 생화학 및 분자생물학 1 연구소의 플라-마르틴 교수가 이끄는 연구팀은 세포가 mtDNA에 손상이 있음을 감지하면 활성화되는 특수한 재활용 시스템을 발견했습니다.

Science Advances 에 실린 저자들에 따르면, 이 메커니즘은 레트로머라고 알려진 단백질 복합체와 소화 효소가 들어 있는 세포 소기관인 리소좀에 의존합니다.

이러한 특수한 세포 구획은 재활용 센터처럼 작용하여 손상된 유전 물질을 제거합니다.

이 과정은 잘못된 mtDNA가 축적되는 것을 방지하여 세포 건강을 유지하고 잠재적으로 질병을 예방하는 메커니즘 중 하나입니다.

플라-마르틴 교수는 "우리는 이전에 알려지지 않은 세포 경로를 발견했는데, 이는 미토콘드리아 건강과 따라서 세포의 자연적 방어에 중요합니다."라고 설명하며, "이 메커니즘을 이해함으로써 미토콘드리아 손상이 파킨슨병과 알츠하이머병과 같은 질병을 어떻게 유발할 수 있는지 설명할 수 있습니다. 이는 예방 요법을 개발하는 기초가 될 수 있습니다."라고 덧붙였습니다.

쾰른 대학의 세포 생물학자이자 CEPLAS 우수 클러스터 회원인 파리사 카칸지 박사와 협력하여 플라-마르틴 교수는 과일파리( 초파리 )를 모델 생물로 사용하여 연구 결과를 검증하고 확장할 수 있었습니다.

카칸지 박사는 손상된 미토콘드리아 DNA가 훨씬 더 빨리 제거되고 레트로머 복합체(특히 VPS35 단백질)의 활동이 증가하면 미토콘드리아 기능이 상당히 향상된다는 것을 보여주었습니다.

카칸지 박사: "초파리를 사용함으로써 우리는 인간 세포에서 초기 발견을 확인하고 미토콘드리아 건강의 명확한 개선을 입증할 수 있었습니다. 이는 미토콘드리아 질환과 연령 관련 질환을 치료하기 위한 치료 전략에 대한 흥미로운 가능성을 열어줍니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250404140532.htm