암세포에 존재하는 PKM2 유도체

매우 빠른 속도로 성장하는 태아 조직 및 종양에서의 대사적인 조절은 대부분의 정상적인 성인 조직과는 다른 양상을 보이며, 다수의 종양 세포들은 해당과정에 관여하는 효소인 PKM2(pyruvate kinase)의 성인형인 M1이 아니라 태아형인 M2를 발현한다. 이번 주 네이처에 발표된 두 편의 연구 논문에서는 PKM2가 종양세포에서 하는 역할에 대해 연구 초점을 맞추었다. 먼저 PKM2는 프로테오믹스 스크리닝 방법을 통해서 포스포타이로신 결합 단백질(phosphotyrosine binding protein)로 처음 밝혀졌다. 내부에서 생산되는 PKM2 대신에 포스포타이로신에 결합하지 못하는 돌연변이형 PKM2로 대체할 경우, 배양액 내에서 암세포의 성장이 약화되기 때문에, 포스포타이로신에 의한 PKM2 활성은 암세포의 증식에 필수적인 것으로 여겨진다. [Article, 181쪽]. 두 번째 연구 논문에서는 PKM2가 종양 생성을 촉진하며, 세포 내 대사가 젖당 생성이 증가하고 산소 소비가 감소하는 방향으로 전환된다는 것을 밝히고 있다. 이러한 패턴은 1930년대 오토 워버그의 관찰(Otto Warburg’s observation)에 의한 워버그 효과(Warburg effect)의 핵심 요소와 유사하다. 워버그 효과는 다수의 암세포들이 미토콘드리아에서의 피루베이트(pyruvate)의 산화에 의한 일반적인 에너지 생산과정이 아니라 세포질에서 젖산 발효에 의한 해당과정에 의해서 에너지를 생산한다는 것이다.