암 부르는 헬리코박터균, 독한 위산 견디는 비결 알아냈다

유전자 발현 무작위로 바꾸는 '상변이 전략' 의존
종양 유전자 제어 '작은 RNA' 발견…독 뷔르츠부르크대 논문

헬리코박터에 감염된 위(胃) 세포를 예술적으로 표현한 이미지

[뷔르츠부르크대 '분자 감염 생물학 Ⅱ 강좌' 제공 / 재판매 및 DB 금지] 

 

세계적으로 두 명 가운데 한 명은 위 점막에 헬리코박터균(학명 Helicobacter pylori)을 갖고 있다.

대부분의 헬리코박터균은 평생 아무런 문제를 일으키지 않는다. 하지만 어떤 사람은 위에 염증을 일으키고 경우에 따라 위암을 유발하기도 한다.

 

헬리코박터는 암이나 염증을 일으키는 독성인자를 몇 가지 갖고 있다.

 

헬리코박터의 독성인자 가운데 다수를 특정 '작은 RNA'(small RNA)가 제어한다는 걸 독일 뷔르츠부르크대(공식 명 율리우스 막시밀리안 뷔르츠부르크 대학) 연구진이 발견했다.

 

이 대학의 췬티아 스하르마 교수 연구팀이 작성한 관련 논문은 세포생물학 전문 저널 '몰레큘러 셀'(Molecular Cell) 최신 호에 실렸다.

 

스하르마 교수는 이 대학 '분자 감염 생물학 Ⅱ 강좌'의 책임자다.

 

16일 미국 과학진흥협회(AAAS) 사이트(www.eurekalert.org)에 공개된 논문 개요 등에 따르면 '작은 RNA'는 단백질 합성 정보로 번역되지 않는 300 NT(뉴클레오타이드) 이하의 RNA를 포괄적으로 지칭한다.

 

작은 RNA는 단백질 코드를 가진 다른 RNA에 작용해 다양한 생명 현상을 조절하는 것으로 알려졌다.

 

예컨대 이 그룹에 속하는 마이크로 RNA(miRNA)와 작은 간섭 RNA(siRNA)는, 염기서열이 상보적인 메신저 RNA(mRNA)의 분해를 유도하는데 이를 'RNA 간섭'이라고 한다.

 

연구팀은 이번에 CagA 단백질을 제어하는 NikS라는 작은 RNA를 찾아냈다.

 

CagA 단백질은 헬리코박터균의 자극으로 암이 발생하는 과정에서 핵심 역할을 하는 세균성 종양 단백질이다.

 

작은 RNA NikS는 헬리코박터균이 분비하는 또 다른 단백질도 제어했는데 이 단백질이 어떤 작용을 하는지는 확인되지 않았다.

 

헬리코박터균이 인간의 위와 같은 적대적 환경에서 살아남는 비결도 이번에 밝혀졌다.

 

헬리코박터는 다른 병원체와 마찬가지로 '상변이'(相變異·phase variation)라는 전략을 사용해 환경 변화에 유연하게 적응했다.

 

상변이는 박테리아가 유전적 변이를 통해 유전자 발현을 무작위로 계속 바꾸는 걸 말한다.

 

이 전략을 채택한 박테리아는 필요한 유전자를 때맞춰 신속히 발현할 태세를 갖출 수 있다.

 

연구팀은 이번에 NikS 같은 작은 RNA의 발현도 상전이에 종속될 수 있다는 걸 확인했다.

 

위 속 환경을 지배하는 조건에 따라 작은 RNA 수위가 변하면서 발병 요인을 제어하는 방식도 달라진다는 것이다.

 

일례로 헬리코박터는 작은 RNA의 작용에 힘입어 위벽 상피 안쪽 조직의 영양분에도 쉽게 접근했다.

 

스하르마 교수는 "헬리코박터가 변화무쌍한 위 속 환경에 성공적으로 적응해 장기간 기생하는 데는 상변이 메커니즘이 중요한 역할을 한다"라고 강조했다.