체내 수분을 적절히 유지해 탈수를 막는 신장의 정교한 수분 조절 방식이 한국 연구진에 의해 새로 밝혀졌다.
경북대병원 생명의학연구원 정현준 교수와 경북대 의대 권태환 교수 연구팀은 18일 항이뇨호르몬이 신장 세포 안에서 특정 유전자를 선택적으로 작동시키는 분자 기전을 규명했다고 밝혔다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 게재됐다.
항이뇨호르몬은 몸에 수분이 부족할 때 신장에서 물을 다시 흡수하도록 지시하는 물질이다.
소변이 배출되기 전 지나가는 마지막 창구인 신장 집합관의 주세포에 작용해 물의 투과성을 높이고 소변을 농축함으로써 체내 수분 균형을 유지한다.
연구팀은 항이뇨호르몬이 신장에 작용할 때 세포 내부에서 일어나는 유전자 조절 과정에 집중했다.
그 결과 호르몬 신호가 전달되면 세포 안의 ‘베타-카테닌(CTNNB1)’ 단백질을 중심으로 TRIM28, CDK9 등의 단백질이 하나로 결합해 유전자 조절팀을 결성한다는 사실을 확인했다.
이렇게 결성된 단백질 복합체는 유전자 설계도를 읽어내는 일종의 생산 공장 엔진인 'RNA 중합효소 II'의 활성을 조절한다.
특히 리더 역할을 맡은 베타-카테닌이 여러 단백질을 연결하고 염색질 구조를 바꿔 항이뇨호르몬에 반응하는 특정 유전자만 선택적으로 작동하도록 유도한다.
우리가 물을 적게 마시거나 땀을 흘렸을 때 신장이 수분을 재흡수하는 구체적인 세포 내부 작동 원리가 분자 수준에서 명확히 입증된 셈이다.
이번 연구는 단순한 호르몬 반응을 넘어 신장 세포가 특정 유전자를 어떻게 켜고 끄는지에 대한 근본적인 메커니즘을 제시했다.
향후 수분 조절 이상으로 발생하는 신장 질환이나 소변을 과도하게 배출하는 요붕증 등의 치료법 개발에 중요한 기초 자료가 될 전망이다.
한편 이번 연구는 보건복지부와 한국보건산업진흥원의 지역의료 연구역량 강화 사업, 과학기술정보통신부와 교육부의 중견연구자지원사업, 기초의과학연구센터, 학문후속세대지원사업, 4단계 BK21사업의 지원으로 수행됐다. 장효주 박사가 제1저자로, 박의정 연구교수가 공동저자로 참여했다.
