안녕하세요, 브라운바이오텍입니다. 이번 주에는 미토콘드리아 건강에 대한 흥미로운 연구 결과가 발표되어 여러분과 공유하고자 합니다.
최근 *biorxiv*에 게재된 Kolitsida 등의 연구에 따르면, 미토콘드리아 외막 융합 단백질인 Mfn2 (mitofusin 2)가 미토콘드리아 내 칼슘 방출을 조절하는 중요한 역할을 수행한다는 사실이 밝혀졌습니다. Mfn2는 이전부터 미토콘드리아와 소포체 (ER) 사이의 연결 고리 역할을 하는 것으로 알려져 있었지만, 이번 연구를 통해 Na+/Ca2+ 교환체인 NCLX를 통해 칼슘 방출을 유도한다는 새로운 기능이 밝혀진 것입니다.
연구진은 곰팡이 독소인 phomoxanthone A (PXA)가 Mfn2를 직접 표적으로 삼아 NCLX 의존적인 칼슘 방출을 유도한다는 것을 발견했습니다. 또한, 올리고마이신 (oligomycin) 또는 mitoPQ로 처리된 세포에서 활성산소 (ROS)가 Mfn2와 NCLX 사이의 상호작용을 강화하여 칼슘 방출을 촉진한다는 사실도 확인했습니다. 이러한 과정은 미토콘드리아 외막 단백질인 SLC25A46과 함께 미토콘드리아 분열과 칼슘 방출을 조절하여 미토파지 (mitophagy, 손상된 미토콘드리아를 제거하는 과정)를 유도하는 데 중요한 역할을 합니다.
흥미로운 점은 항산화제인 N-아세틸시스테인 (N-acetylcysteine)이 ROS에 의한 미토콘드리아 분열을 억제하지만, NCLX 억제제인 CGP37157을 통한 칼슘 방출 억제는 미토콘드리아 분열에 영향을 미치지 않는다는 것입니다. 즉, ROS에 의한 미토콘드리아 분열은 칼슘 방출과 독립적으로 일어난다는 것을 의미합니다. 반면, 칼슘 방출은 NEDD4-1이라는 칼슘 반응성 E3 유비퀴틴 연결 효소를 통해 미토파지를 촉진하는 데 필수적입니다. NCLX 억제는 미토파지를 후기 단계에서 멈추게 합니다.
이러한 연구 결과는 미토콘드리아의 ROS 생성, 칼슘 신호, 미토콘드리아 리모델링 및 미토파지 사이의 복잡한 연결 고리를 밝혀냄으로써, 미토콘드리아 기능 장애가 신경퇴행성 질환 및 대사 질환에 어떻게 기여하는지에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.
건강한 한 주 보내시기 바랍니다.