POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환)은 생명과학과 김태경 교수, 김승균 연구교수 연구팀은 단국대 생명과학부 강근수 교수팀과의 공동연구를 통해 암이나 면역 관련 질병의 발현에 관여하는 BET 단백질들의 기능적 이상이 중증 자폐증과 연관 있는 취약 X 증후군에 영향을 끼치는 사실을 규명했다고 20일 밝혔다.

▲ BET 계열 단백질들의 전사 조절 상에서 작용 원리와 취약 X 증후군에서의 적용 모델.  © 포항공대

또한, BET 단백질들의 기능을 선택적으로 조절함으로써 자폐 증상을 완화시킬 수 있음을 실험을 통해 확인했다.

이번 연구성과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 19일자에 게재됐다.

BET 계열 단백질들(BRD2, BRD3, BRD4, BRDt)은 유전자의 발현을 통제하는 후성유전체 조절인자로 다양한 암세포 및 면역 관련 질병 발현에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다.

연구팀은 중증 자폐증과 연관성이 있는 취약 X 증후군 역시 BET 계열 단백질들과 관계가 있을 것으로 보고, BRD2, BRD3, BRD4 모든 인자들의 독립적이면서도 상호보완적인 기능과 작용 원리에 대해 종합적으로 분석했다.

연구팀은 정상 신경세포(뉴런)에서 BET 조절인자의 발현 또는 기능을 선택적으로 억제한 후 일어나는 변화를 다양한 최신 유전체 분석기법을 활용해 BET 계열 단백질들이 지닌 전사 조절 기능의 유사성 또는 특이성을 세포 수준에서 밝혔다. 더 나아가 동일한 분석시스템을 취약X증후군의 생쥐 모델에 적용하고 행동실험과 병행하여 분석한 결과 BET 단백질들의 기능적 이상이 증후군 증상발현과 관련있음을 확인했다.

이 BET 단백질들각각의 기능을 선택적으로 조절하는 분자적 기법을 적용 하면, 심각한 부작용을 피할 수 있는 동시에 자폐증과 같은 질병의 원인 규명과 치료 방법을 효과적으로 찾을 수 있을 것으로 기대된다.

POSTECH 김태경 교수는 “지금까지 치료법이 제대로 확립되지 않은 취약 X 증후군의 분자적 치료법 개발에 새로운 접근법을 제시했다”며 연구의 의미를 설명했다. 또한, “중증 자폐증 치료에 있어 BET 단백질들각각의 독립적인 기능과 성질을 선택적으로 조절하는 방법이 훨씬 더 효율적 일 수 있다”고 말했다.

한편, 이 연구는 한국연구재단, 미국 사이먼스재단(Simons foundation for autism research)의 지원으로 수행됐다.

<아래는 구글번역기로 번역한 기사 전문이다.>

 Is it possible to suppress the expression of genes that cause autistic disorders?

POSTECH (Pohang University of Science and Technology, President Moo-Hwan Kim) is a research professor at the Department of Life Sciences, Professor Tae-gyeong Kim, and Seung-gyun Kim, a research professor. It was revealed on the 20th that it was found to have an effect on Fragile X syndrome, which is related to

In addition, it was confirmed through experiments that autism symptoms can be alleviated by selectively controlling the functions of BET proteins.

The results of this research were published in the international journal'Science Advances' on the 19th.

BET-family proteins (BRD2, BRD3, BRD4, BRDt) are known to play an important role in the expression of various cancer cells and immune-related diseases as epigenetic regulators that control gene expression.

The research team believes that the fragile X syndrome, which is associated with severe autism, is also related to BET-family proteins, and comprehensively analyzed the independent and complementary functions and mechanisms of action of all factors of BRD2, BRD3, and BRD4.

The research team revealed the similarity or specificity of the transcriptional regulation functions of BET-family proteins at the cellular level by using various modern genome analysis methods to detect changes that occur after selectively inhibiting the expression or function of BET regulators in normal neurons (neurons). . Furthermore, as a result of applying the same analysis system to a mouse model of vulnerable X syndrome and analyzing it in parallel with behavioral experiments, it was confirmed that functional abnormalities of BET proteins were related to the expression of symptoms of the syndrome.

By applying a molecular technique that selectively regulates the functions of each of these BET proteins, it is expected that serious side effects can be avoided and the cause of diseases such as autism can be identified and treatment methods can be effectively found.

POSTECH Professor Tae-gyeong Kim explained the meaning of the study, saying, "We have presented a new approach to the development of molecular therapy for Fragile X Syndrome, for which the treatment has not been properly established so far." "In the treatment of severe autism, the method of selectively controlling the independent functions and properties of each of the BET proteins could be much more efficient."

Meanwhile, this research was conducted with the support of the Korea Research Foundation and the Simons foundation for autism research.