플로리다 대학과 트리니티 칼리지 더블린의 연구자들이 공동으로 이끄는 국제 과학자 팀은 인간 생물학의 수십 년 된 미스터리를 풀었다. 그 미스터리는 건강한 뇌 기능부터 암 방어까지 모든 것에 필요한 미량 영양소를 우리 몸이 어떻게 흡수하는지에 대한 것이다. 퀘오신(Queuosine, "큐오신"으로 발음)은 비타민과 유사한 미량 영양소로, 우리 몸에서 생성되지 않고 음식과 장내 박테리아를 통해서만 섭취할 수 있다. 건강에 필수적이지만, 그 중요성은 수십 년 동안 주목받지 못했다.

이번 주에 미국 국립과학원 회보 에 발표된 연구에서 연구자들은 큐오신이 세포 내로 들어갈 수 있게 하는 유전자를 발견했다. 이 발견은 암 억제, 기억 및 뇌가 새로운 정보를 학습하는 방식에서 미량 영양소의 역할을 활용하는 잠재적 치료법을 개발할 수 있는 문을 열어주었다.

“과학자들은 30년 넘게 이 영양소를 운반하는 물질이 존재하리라 추측해 왔지만, 아무도 찾지 못했습니다. 우리는 오랫동안 이 물질을 찾아왔습니다. 이번 발견은 미생물 군집과 우리의 식단이 유전자 발현에 어떻게 영향을 미치는지 이해하는 데 완전히 새로운 장을 열었습니다.”플로리다 대학교/국제생명과학대학원(UF/IFAS) 미생물학 및 세포과학 명예교수이자 학과 부교수이자 이 연구의 책임 연구원 중 한 명인 발레리 드 크레시-라가르의 말이다.

이 연구는 국립보건원, 아일랜드 연구기관(구 아일랜드 과학재단), 북아일랜드 건강 및 사회복지부 등 다양한 국가의 건강 기관에서 자금을 지원받았다.

퀴오신은 신체의 DNA를 해독하는 데 필수적인 단백질인 전사 RNA를 만드는 데 도움이 되는 분자를 변형한다. “이건 마치 우리 몸이 유전자를 읽는 방식을 미세하게 조절하는 영양소와 같아요. 사람들이 거의 들어본 적도 없는 이 작은 화합물이 이렇게 중요한 역할을 한다는 게 정말 흥미롭네요.”라고 그녀는 말했다.

세포에 접근하는 유전자 역시 의학적 미스터리에 싸여 있다. 오랫동안 찾아왔던 유전자 SLC35F2의 발견은 새로운 약물 개발로 이어질 수 있는 향후 연구의 토대를 마련해 준다. 이 유전자는 이전에 바이러스와 항암제가 세포에 침투하는 방식에 관해 연구되었지만, 과학자들은 지금까지 건강한 신체에서 이 유전자가 어떤 역할을 하는지 알지 못했다는 점을 고려하면 더욱 그렇다.

“우리는 오래전부터 큐오신이 뇌 건강, 대사 조절, 암, 심지어 스트레스 반응과 같은 중요한 과정에 영향을 미친다는 사실을 알고 있었습니다. 하지만 지금까지 큐오신이 장에서 어떻게 회수되어 수십억 개의 인간 세포로 분배되는지는 알지 못했습니다.”라고 트리니티 칼리지 더블린 생화학 및 면역학부의 빈센트 켈리 교수이자 이 논문의 공동 수석 저자가 말했다.

퀘오신은 1970년대에 처음 발견된 미세한 분자이지만, 최근까지 인체 건강에 미치는 역할은 수년간 주목받지 못했으며, 이 연구에 참여한 전 세계의 연구자들은 다른 사람들도 이 미량 영양소가 신체의 더 큰 건강에서 차지하는 역할에 주목하기를 바라고 있다.

이 연구에는 플로리다 대학교, 샌디에이고 주립 대학교, 오하이오 주립 대학교와 아일랜드 및 북아일랜드의 협력 기관의 전문가들이 참여했다.

“팀 전체의 협력이 없었다면 이 문제를 해결하지 못했을 겁니다. 이것은 국제 협력이 무엇을 이룰 수 있는지 보여주는 완벽한 사례입니다.”라고 드 크레시-라가르는 말했다.

참조:
Lyubomyr Burtnyak, Yifeng Yuan, Erwina Stojek, Xiaobei Pan, Lankani Gunaratne, Gabriel Silveira d’Almeida, Claire Fergus, Maria Martinelli, Colbie J. Reed, Jessie Fernandez, Bhargesh Indravadan Patel, Isaac Marquez, Ann E. Ehrenhofer-Murray, Manal A. Swairjo, Juan D. Alfonzo, Brian D. Green, Vincent P. Kelly, Valérie de Crécy-Lagard. The oncogene SLC35F2 is a high-specificity transporter for the micronutrients queuine and queuosine. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2025; 122 (25) DOI: 10.1073/pnas.2425364122