Jul30 Tuesday BioTopic – mitochondria research

ANKZF1 단백질, 스트레스 손상된 미토콘드리아를 LC3 매개 미토파지로 제거하는 역할 규명
Shiv Nadar Institution of Eminence의 Mudassar Ali, Anjali, Koyeli Mapa 연구팀은 2025년 7월 29일 발표한 연구에서, 인간 단백질 ANKZF1이 미토콘드리아 스트레스 상황에서 Parkin과 상호작용하며 LC3와 결합해 손상된 미토콘드리아를 선택적으로 제거하는 미토파지(adaptor protein) 역할을 수행함을 밝혔다.
이 연구는 ANKZF1이 미토콘드리아 내 단백질 품질 관리(Ribosome Quality Control) 경로의 구성원임과 동시에, 미토파지 과정에서 중요한 역할을 하는 새로운 적응자임을 보여준다. ANKZF1의 LC3 상호작용 영역(LIR motif)과 유비퀴틴 결합 도메인(UBA domain)을 규명하였으며, ANKZF1 결손 세포는 스트레스 손상된 미토콘드리아 제거가 저해됨을 확인하였다.
이 발견은 미토콘드리아 항상성 유지 및 세포 내 스트레스 대응 메커니즘 이해에 중요한 진전이다. (2025년 7월 29일) 원문보기

PDK4 단백질, ER 스트레스와 미토콘드리아 항상성 연결고리 역할 및 신경퇴행성 질환 연관성 제시
CSIR-Indian Institute of Chemical Biology의 Priyanka Mallick, Sebabrata Maity, Rupsha Mondal 등 연구진은 2025년 7월 29일 발표한 연구에서, 미토콘드리아 단백질인 PDK4가 내분비망(ER)과 미토콘드리아 접촉부위(MAMs)에 축적되어 ER 스트레스와 미토콘드리아 스트레스(UPR)를 연결하는 비정형 기능을 수행함을 밝혔다.
이들은 ER 스트레스 유발 시 PDK4 발현이 증가하며, 알츠하이머병(AD) 환자 및 동물 모델에서 PDK4 수준이 높아짐을 확인하였다. PDK4 과발현은 미토콘드리아 분열 증가, ATP 생성 감소, ROS 증가, 자가포식 및 미토파지 기능 저하를 초래하여 세포 항상성 및 신경퇴행성 질환 진행에 기여할 수 있음을 시사한다.
특히 PDK4의 키나제 활성과 무관하게 ER 스트레스 및 미토콘드리아 기능 장애를 유발하는 비정형 역할을 수행함을 보여, 새로운 치료 표적 가능성을 제시하였다. (2025년 7월 29일) 원문보기

뇌 미토콘드리아, 수면 유도 및 수면 압력 조절에 핵심 역할 수행
옥스퍼드 대학교 Gero Miesenböck 연구팀은 2025년 7월 24일 발표한 연구에서, 초파리 뇌의 수면 유도 뉴런 내 미토콘드리아가 수면 부족 시 전자 누출과 산화 스트레스 신호를 감지해 수면을 유발함을 밝혔다.
수면 부족 상태에서 미토콘드리아가 손상되고 분열이 증가하며, 수면 회복 시 미토콘드리아 손상이 복구됨을 확인하였다. 미토콘드리아 분열이 촉진된 초파리는 수면 시간이 감소하고 수면 보상 반응이 약화되었으며, 미토콘드리아 융합이 촉진된 초파리는 수면 시간이 증가하고 수면 보상 반응이 강화되었다.
이 연구는 미토콘드리아가 에너지 공급 외에도 수면 조절에 관여하는 중요한 세포 내 센서임을 시사하며, 인간 수면 연구 및 치료법 개발에 새로운 방향을 제시한다. (2025년 7월 24일) 원문보기

Telomir Pharmaceuticals, Progeria 세포 모델에서 미토콘드리아 기능 회복 및 산화 스트레스 감소하는 신약 후보 Telomir-1 전임상 결과 발표
Telomir Pharmaceuticals는 2025년 7월 24일, Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome(HGPS) 환자 유래 인간 섬유아세포 모델에서 Telomir-1 화합물이 미토콘드리아 에너지 생산을 증가시키면서도 산화 스트레스(ROS)를 감소시키고 세포 증식을 유발하지 않는 독특한 프로파일을 보였다고 발표하였다.
이 연구는 신약 후보 Telomir-1이 선택적으로 병든 세포에서 미토콘드리아 기능을 회복시키며, 파킨슨병, ALS, 알츠하이머병 등 미토콘드리아 기능 장애가 진행에 관여하는 신경퇴행성 질환 치료에 잠재적 의의를 가진다고 평가하였다. 현재 Telomir-1은 임상 진입을 위한 IND 준비 단계에 있다. (2025년 7월 24일) 원문보기

미토콘드리아 이식, 비소세포폐암(NSCLC)에서 항암제 시스플라틴 효과 증대 및 면역세포 활성 회복
Tongji University School of Medicine와 Nantong University 연구팀은 2025년 7월, 인간 심근세포에서 분리한 기능성 미토콘드리아를 NSCLC 모델에 이식하여 시스플라틴 항암제의 종양 억제 효과를 증대시키고, 종양 미세환경 내 면역세포(T세포, NK세포)의 미토콘드리아 기능과 면역 활성을 회복시킴을 보고하였다.
미토콘드리아 이식과 시스플라틴 병용 치료는 종양의 해당과정 억제 및 저산소 반응 유전자 감소를 통해 암세포의 약물 감수성을 높였으며, 체중 및 장기 독성 없이 면역세포 침윤을 증가시켰다. 이 연구는 미토콘드리아가 단순 에너지 공급자를 넘어 항암 면역 강화에 기여할 수 있음을 보여주며, 난치성 폐암 치료 전략에 새로운 가능성을 제시한다. (2025년 7월) 원문보기

비만 관련 난소 내 지방산 팔미트산(PA)이 미토콘드리아 기능 장애를 유발하여 난자 감수분열 결함 초래, 항우울제 아고멜라틴이 미토콘드리아 기능 회복 및 난자 성숙 촉진
Bioengineer.org는 2025년 7월, 비만 여성 난포액 내 축적된 팔미트산(PA)이 미토콘드리아 막전위 저하, ATP 생성 감소, 활성산소 증가를 통해 난자의 감수분열을 방해함을 규명하였다.
또한, 항우울제 아고멜라틴이 미토콘드리아 생합성 및 막전위 안정화를 통해 PA로 인한 미토콘드리아 손상을 완화하고, 난자 감수분열 결함을 회복시킴을 보고하였다. 이 연구는 아고멜라틴의 재목적화 가능성을 제시하며, 비만 관련 여성 불임 치료에 새로운 치료법 개발에 기여할 전망이다. (2025년 7월) 원문보기

영국 뉴캐슬 생식센터, 3인 DNA IVF 기술로 8명의 건강한 아기 출생 보고, 모계 미토콘드리아 질환 예방에 획기적 진전
뉴캐슬 생식센터 연구진은 2025년 7월, 모계 미토콘드리아 DNA 변이로 인한 희귀 유전질환 예방을 위해 모부 DNA와 건강한 기증자 미토콘드리아 DNA를 결합하는 3인 DNA IVF 기술을 적용하여 8명의 건강한 아기를 출산했다고 발표하였다.
6명 아기에서 변이 미토콘드리아 DNA가 95~100% 감소하였으며, 2명은 77~88% 감소하였다. 일부 아기에서 변이 미토콘드리아 비율이 출생 시 증가하는 ‘역전 현상’이 관찰되어 추가 연구가 필요하나, 전반적으로 미토콘드리아 질환 전파를 효과적으로 차단함을 입증하였다. 이 기술은 미국 등에서는 아직 불법이며, 고위험군 가족에 한해 제한적으로 적용될 전망이다. (2025년 7월) 원문보기

2025-07-30 by AIBIO