① 연구 배경 및 목표

지방세포(adipocytes)는 비만(obesity) 및 당뇨와 밀접히 연관되기에 지방세포의 분화 조절연구는 비만이나 당뇨의 치료와 밀접히 관련되어 있다. 일반적으로 지방세포는 과다한 에너지를 중성지방형태로 저장하는 백색지방세포(white adipocytes)와 저장된 에너지를 열(heat)로 방출하는 기능을 지닌 갈색지방세포(brown adipocytes)로 나눌 수 있다. 하지만 최근에 백색지방조직(white adipose tissue)내 갈색지방세포와 유사한 지방세포 (유사갈색지방세포; beige or brite adipocytes)가 발견되면서 현재에는 크게 3가지 종류의 지방세포로 나눌 수 있다. 이들 지방세포들은 각각 역할이 틀리며, 특히 갈색지방세포의 경우 예전에는 인간에서 유아기 때에만 존재한다고 생각되어져 왔으며 성인이 되면 퇴화하여 없어진다고 여겨졌다. 하지만 최근의 영상기법(PET-CT)의 발달에 따라 성인에도 상당량이 존재한다고 보고하고 있다. 특히 비만인 사람에 비하여 마른사람에게 갈색지방세포가 현저하게 많게 나타났으며 이는 비만과 갈색지방세포사이에 밀접한 연관성이 존재하는 것으로 생각된다 (그림 1). 또한 기존의 연구결과에 의하면 50 g의 갈색지방세포가 20% 에너지를 소비 시킬 수 있다고 보고하고 있어 적은양의 갈색지방세포 만으로도 비만 치료가 가능할 것으로 기대되고 있다.

최근 발견된 백색지방조직 내 유사갈색지방세포의 경우 갈색지방세포와 유사한 기능을 하는 것으로 보고되어 비만 및 당뇨 치료연구에 있어서 기존의 백색지방세포만을 이용한 연구에서 현재에는 갈색 및 베이지 지방세포를 이용한 연구역시 활발히 진행되고 있다. 특히 최근에는 다양한 유사갈색지방세포의 활성인자들이 발굴 되면서 비만 및 당뇨의 치료 가능성을 탐색 중에 있다 (그림 2). 하지만 국내의 경우 갈색지방세포 및 유사갈색지방세포 분화조절 연구는 제한적으로만 이루어지고 있는 실정이다. 본 연구센터의 지방세포 분화제어 연구관련팀은 비만 및 당뇨를 비롯한 다양한 대사성 질병의 치료개발을 목적으로 백색, 갈색지방세포 뿐만이 아닌 유사갈색지방세포 모델을 확립하여 현재 활발한 연구를 진행 중에 있다.

② 세부 연구내용

• - 단백체 기법을 이용한 지방세포 분화관련 타겟 발굴 및 분화관여 기전 규명연구
• - 탈인산화 효소군 (protein tyrosine phosphatase; PTPs)을 이용한 백색 및 갈색지방세포 분화 제어 연구
• - 단백질변형 (인산화, 아세틸화, 메틸화 등)에 의한 지방세포 분화관여 기전 규명 및 제어시스템 개발
• - 백색지방세포, 갈색지방세포, 유사갈색지방세포 특이적 결합 aptamer의 발굴 및 결합단백질 동정
• - 백색지방조직 내 유사갈색지방 전구세포 분리 및 특성분석
• - 백색지방세포의 유사갈색지방세포로의 변환 및 제어기전 연구
• - 유사갈색지방세포 분화 유도 천연물 및 저분자 화합물 발굴
• - 단백체 기반 대사기관별 신호전달 네트워크 규명