서울대 연구진, 뼈 형성 초기 조절 핵심 단백질 'ETS1' 규명

김형석 기자

작성일 2026-10-30 18:01

서울대학교 치의학대학원 연구진이 뼈가 형성되는 과정에서 유전자가 본격적으로 작동하기 전, 유전체 환경을 준비하는 초기 조절 원리를 규명했다고 밝혔다. 연구팀은 전사인자 ETS1이 닫힌 염색질에 먼저 결합해 골형성 유전자가 활성화될 수 있는 환경을 조성하는 ‘개척자 전사인자(pioneer transcription factor)’로 작용한다는 사실을 밝혀냈다고 전했다.

이번 연구는 서울대학교 김우진 교수(분자유전학 및 생물정보학) 연구팀이 수행했으며, 국제학술지 Cell Reports 2026년 10월 27일자에 게재되었다. 연구팀은 ETS1이 히스톤 아세틸화 효소 p300을 끌어들여 활성 히스톤 표지를 형성하고, 골형성 관련 유전체 영역의 3차원 구조 재편을 유도하는 과정을 제시했다.

그동안 골형성 연구는 RUNX2 등 핵심 전사인자의 역할에 집중되었으나, 이들 유전자가 작동하기 이전 단계에서 세포가 유전체 환경을 어떻게 준비하는지에 대한 연구는 부족했다. 이번 연구는 골형성 프로그램을 시작하기 전에 길을 여는 초기 단계가 존재하며, 그 중심 인자 중 하나로 ETS1이 작용함을 보여준다.

연구팀은 멀티오믹스 기술을 통해 골아세포 분화 초기의 유전자 발현, 염색질 접근성, 히스톤 표지, 3차원 유전체 구조 변화를 분석했다. 그 결과, 골형성 유전자를 포함하는 일부 영역은 분화 유도 전부터 ‘사전 준비(histone priming)’ 상태를 보였으며, 이후 활성 구획으로 전환되며 골형성 유전자 발현과 연결되는 것으로 나타났다.

특히 ETS1은 닫힌 염색질에 결합할 수 있는 개척자 전사인자의 특성을 보였으며, p300과 상호작용하여 히스톤 아세틸화를 촉진했다. ETS1 기능 억제 시 p300 결합과 히스톤 활성화가 감소하고 골아세포 분화 프로그램이 저해되는 현상이 확인되었으며, ETS1 과발현 시에는 골형성 조절 유전자 주변의 활성 히스톤 표지가 증가했다. 배아 마우스의 두개골 발달 조직에서도 ETS1의 초기 골형성 관련 역할이 확인되었다.

김우진 교수는 “이번 연구는 ETS1이 닫혀 있는 염색질에 먼저 접근해 골형성 유전자가 활성화될 수 있는 환경을 조성하는 ‘개척자’ 역할을 한다는 사실을 규명했다는 점에서 의미가 크다”며, “향후 노화에 따른 골형성 능력 저하와 골재생 장애의 원인을 밝히고 새로운 치료 전략을 모색하는 데 중요한 기초가 될 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구는 골형성 장애, 노화에 따른 골재생 저하, 초기 분화 조절 연구에서 중요한 기초 자료가 될 수 있으나, 사람 대상 치료 효과를 직접 검증한 연구는 아니다.

추천 0