[연구 소개] 심근병증에서 TEAD1 포획의 역할 이해하기

우리 몸의 유전 정보를 담고 있는 DNA는 끊임없이 손상의 위험에 노출되어 있습니다. 이러한 손상을 빠르고 정확하게 복구하는 것은 생명 유지에 필수적입니다. 유전성 심장 질환인 확장성 심근병증(DCM)에서는 핵막의 주요 단백질인 Lamin A/C를 암호화하는 LMNA 유전자에 돌연변이가 생기면 심각한 심장 질환으로 이어질 수 있습니다.

이번 포스팅에서는 "TEAD1 Trapping by the Q353R Lamin A/C Causes Dilated Cardiomyopathy"라는 연구를 바탕으로, 특정 돌연변이가 심장 세포의 구조와 기능에 어떤 영향을 미치는지에 대해 알아보겠습니다.

연구 방법

이번 연구에서는 인간 단백질칩을 이용한 대규모 스크리닝 기법인 마이크로어레이를 활용하여, TEAD1이 돌연변이 Lamin A/C 단백질에 매우 높은 친화력을 가진다는 사실을 발견했습니다. 또한 연구진은 단일 세포 RNA 시퀀싱, 전자현미경, 그리고 기타 분자 생물학 기법을 통해 돌연변이에 의한 심장 세포의 구조적, 전사적 변화를 분석했습니다.

연구 결과

 

1. TEAD1과 돌연변이 Lamin A/C의 결합 마이크로어레이 스크리닝을 통해 TEAD1이 Q353R 변이 Lamin A/C와 정상 타입보다 훨씬 강하게 결합한다는 것이 확인되었습니다. 이러한 TEAD1의 핵막에서의 포획은 정상적인 유전자 조절 기능을 방해합니다.
2. 심근세포 발달 저해 전자현미경을 통한 구조 분석 결과, Q353R 돌연변이를 가진 환자의 심근세포는 비정상적인 핵 모양과 미성숙한 근절(근섬유)을 가지는 것으로 나타났습니다. 이 비정상적인 구조는 심장 세포의 기능에 문제를 일으킵니다.
3. 유전자 발현의 변화 RNA 시퀀싱을 통해 TEAD1이 돌연변이 Lamin A/C에 의해 포획되면서 근육 및 심장 발달과 관련된 주요 유전자들이 하향 조절됨을 확인했습니다. 이는 TEAD1의 전사 활동 저해가 DCM의 병리적 진행에 중요한 역할을 한다는 것을 시사합니다.
4. 치료 가능성 연구진은 TT-10이라는 화합물을 테스트했는데, 이는 히포(Hippo) 신호 전달 경로를 조절하여 TEAD1의 활동을 부분적으로 회복시키는 역할을 합니다. TT-10 처리는 TEAD1 표적 유전자의 발현을 일부 회복시키고, 질환 심근세포의 수축력을 개선하는 효과를 보여 잠재적인 치료적 가능성을 시사합니다.

연구의 중요성

이 연구는 TEAD1과 Lamin A/C의 상호작용이 심장 세포의 기능 유지에 중요한 역할을 하며, 특정 유전적 돌연변이가 질환으로 이어지는 메커니즘을 제공하는 모델을 제시합니다. TEAD1 포획에 초점을 맞춘 이번 연구는 핵 수준에서의 전사 조절을 타겟으로 하는 새로운 치료법 개발 가능성을 열어줍니다.

향후 기대

이번 연구 결과를 바탕으로, TEAD1 기능을 회복시키는 추가 화합물 연구가 진행될 수 있으며, 이는 LMNA 관련 DCM 환자를 위한 표적 치료법 개발에 도움이 될 수 있습니다. 또한, 핵막에서 단백질 상호작용을 이해함으로써 다양한 핵막 질환에 대한 통찰을 제공할 수 있습니다.

진온바이오텍 서비스 소개

이번 연구에서는 인간 단백질칩을 이용한 대규모 스크리닝 기법인 마이크로어레이를 활용하여, TEAD1이 돌연변이 Lamin A/C 단백질에 매우 높은 친화력을 가진다는 사실을 발견했습니다. 또한 연구진은 단일 세포 RNA 시퀀싱, 전자현미경, 그리고 기타 분자 생물학 기법을 통해 돌연변이에 의한 심장 세포의 구조적, 전사적 변화를 분석했습니다.

이번 연구와 같이 인간 단백질칩을 활용한 연구에 관심이 있으신 분은 저희 쪽으로 연락주시면 친절히 안내해드리겠습니다.

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출처: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37058558/