김용기 교수팀, 세포 내 단백질 CARM1의 비효소적 신호조절 기능 규명
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- 작성자 커뮤니케이션팀
- 보도일자 2025-11-04
(왼쪽부터) 숙명여대 약학대학 김용기 교수, 석박통합과정 조예나 학생
약학대학 김용기 교수 연구팀이 단백질 아르기닌 메틸화 효소인 CARM1(Coactivator-associated arginine methyltransferase 1)의 다면적인 기능을 종합적으로 분석하고, 이를 기반으로 한 새로운 치료 전략을 제시한 논문을 발표했다.
1999년 처음 발견된 CARM1은 주로 히스톤 메틸화에 의한 전사 조절 효소로 연구돼 왔다. 하지만 최근 연구에 따르면, CARM1은 히스톤뿐 아니라 여러 비히스톤 단백질에도 작용하며, 효소로서의 작용 외에도 단백질 간의 결합을 돕는 ‘지지체(scaffold)’ 기능을 수행해 유전자 발현 조절, RNA 가공, 에너지 대사, 세포주기 조절 등 세포 내 여러 과정에 폭넓게 관여하는 것으로 밝혀졌다.
이번 연구는 이러한 최근의 성과들을 체계적으로 정리하며, CARM1이 단순한 효소가 아니라 핵과 세포질 전체의 신호 조절을 통합적으로 조정하는 ‘다기능 단백질’임을 제시했다. 특히 현재 개발된 CARM1 억제제들이 효소의 활성을 막는 데는 효과적이지만, 효소활성과는 무관한 지지체 기능까지는 억제하지 못한다는 점을 지적했다.
이에 김용기 교수 연구팀은 CARM1 단백질 자체를 세포 내에서 제거하는 표적 단백질 분해 기술(PROTACs)을 새로운 치료 전략으로 제안했다. 김용기 교수는 “이번 연구는 CARM1의 효소적 기능뿐 아니라 비효소적 역할까지 함께 밝혀냄으로써 향후 암 등 난치성 질환을 겨냥한 차세대 표적 치료제 개발의 방향을 제시했다는 점에서 의미가 있다”고 설명했다.
이번 논문은 약학대학 석박통합과정 조예나 학생(제 1저자)이 참여해 연구를 주도했으며, 생화학·분자생물학 분야의 세계적 학술지 Experimental & Molecular Medicine(IF 12.9, JCR 상위 4.2%)에 게재됐다. 한국연구재단 선도연구센터(MRC), 기초연구사업(중견연구), 한-EU 첨단바이오 글로벌 공동연구센터, 박사과정생 연구장려금 지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
논문명: Cho, Y., Kim, Y.K. Multifaceted roles of CARM1 beyond histone arginine methylation. Exp Mol Med (2025). https://doi.org/10.1038/s12276-025-01561-7