Lesson 13 of 20

TNIK 이라는 유전자 — Wnt 위에 앉은 인산화효소

TRAF2 and NCK interacting kinase · TCF7L2 · SMAD1 Thr-322 · 형제 아홉

표적이 될 이름이 정해졌으니, 이제 그 이름이 무엇을 하는 유전자인지 봐야 합니다. 표적 가설은 여기서 만들어집니다.

High schoolTNIK이라는 유전자

이름부터 봅시다. TNIK = TRAF2 and NCK interacting kinase. 두 단백질과 상호작용하는 인산화효소라는 뜻이에요.

분류	내용
종류	세린/트레오닌 인산화효소
집안	GCK 계열 — 형제가 아홉
알려진 역할	Wnt 신호 · 세포골격 · 시냅스

인산화효소는 다른 단백질에 인산기를 붙여 켜거나 끄는 스위치 조작자입니다.

네 가지가 눈에 띕니다. Wnt 경로의 활성자, TCF7L2 인산화, JNK 상류, 그리고 SMAD1 인산화.

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import ot

t = ot.target("TNIK")
print("유전자   :", "TNIK")
print("정식이름 :", t["name"])
print("종류     :", t["biotype"])
print()
print("기능 설명 (UniProt / Open Targets)")
print()
for line in t["function"].split(". "):
    if line.strip():
        print("  -", line.strip() + ".")

이 설명 안에 표적 가설이 들어 있다

① Wnt 경로의 필수 활성자. Wnt 는 발생 때 조직을 만드는 신호입니다. 어른의 조직에서 이 신호가 다시 켜지면 고치라는 명령이 안 꺼지는 상태가 됩니다. 그것이 섬유화의 한 모습이에요.

② TCF7L2 를 인산화한다. TCF7L2 는 β-catenin 과 짝을 지어 Wnt 표적 유전자를 켜는 전사인자입니다. TNIK 은 그 스위치를 켜는 손 쪽입니다.

③ SMAD1 을 Thr-322 에서 인산화한다. SMAD 단백질들은 TGF-β 상과(superfamily)의 신호를 핵으로 나르는 전령들입니다. 그중 SMAD1 은 정확히는 BMP 갈래고, 섬유화의 대표 신호인 TGF-β/SMAD2·3 갈래와는 다른 가지입니다 — 같은 집안의 옆 가지죠.

그러니 정직하게 적으면 이렇습니다. TNIK 은 Wnt 경로의 필수 활성자이고, TGF-β 상과의 한 갈래에도 손을 댑니다. 둘 다 섬유화 연구에서 오래 다뤄 온 신호예요. 표적 가설로 삼기에 그럴듯한 모양이지만, 여기까지가 자료가 말해 주는 전부입니다 — 나머지는 실험이 답해야 합니다.

High schoolWnt 신호 위에 앉아 있다

Wnt는 발생과 재생에 관여하는 신호 경로입니다. 잘못 켜지면 암이 되고, 섬유증에도 관여해요.

단계	일어나는 일
Wnt 신호가 옴	β-카테닌이 안정화됨
β-카테닌이 핵으로	TCF7L2와 결합
TNIK이 TCF7L2를 인산화	전사가 활성화됨
표적 유전자 발현	증식·이동

TNIK은 경로의 맨 아래, 유전자를 켜기 직전에 앉아 있습니다. 그래서 여기를 막으면 신호 전체가 멈춰요.

그런데 여기서 조심할 것이 있습니다. 이 설명은 발견 이후에도 계속 갱신되는 자료입니다. 그리고 무엇보다 — 이 설명 어디에도 “폐” 나 “섬유증” 이라는 낱말이 없습니다.

기능 설명이 말하는 것은 신경 수상돌기, 세포골격, 환경 스트레스 반응 입니다. 7강에서 본 연관 질환 목록과 같은 방향이죠.

wnt · tcf · smad 는 있고 fibro · lung · pulmonary 는 없습니다. 연결은 사람이 지어야 했습니다.

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import ot

t = ot.target("TNIK")
txt = t["function"].lower()
for w in ["fibro", "lung", "pulmonary", "wnt", "tcf", "smad", "neuron", "dendrite"]:
    print("  %-11s %s" % (w, "있음" if w in txt else "없음"))
print()
print("연관 질환 상위 5:")
for d in t["top_diseases"][:5]:
    print("  %.3f  %s" % (d["score"], d["name"]))

High schoolSMAD1 Thr-322 — 또 하나의 연결

SMAD는 TGF-β 신호를 전달하는 단백질입니다. TGF-β는 섬유화의 핵심 인자예요.

연결	뜻
TNIK이 SMAD1의 Thr-322를 인산화	TGF-β 계열 신호와도 연결
Wnt와 TGF-β 둘 다	섬유화의 두 축

두 경로의 교차점에 앉아 있는 것 — 이것이 표적으로서 매력적인 이유입니다.

교차점을 막으면 두 신호를 한꺼번에 누를 수 있어요. 다만 그만큼 부작용도 넓을 수 있습니다.

집안 전체가 조용합니다. 이것은 TNIK 하나의 이야기가 아니라 이 세포 이야기입니다 — 16강.

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import pseq

family = ["TNIK", "MINK1", "MAP4K4", "MAP4K1", "MAP4K2",
          "MAP4K3", "MAP4K5", "STK24", "STK25", "STK26"]
print(pseq.table(family, "Stim8hr").to_string(index=False))
print()
print("형제 열 중 크게 흔든 것:", "없음")
print("MAP4K1(HPK1)만 113 인데, 그것은 T세포 전용 유전자라서입니다.")

High school형제가 아홉이라는 문제

TNIK은 GCK 계열의 일원이고, 형제가 아홉 있습니다. 서로 닮았어요.

문제	내용
ATP 결합자리가 비슷	약이 형제도 막을 수 있음
기능이 겹칠 수 있음	하나 막아도 다른 것이 대신
선택성 확인 필요	키나아제 패널로 전부 검사

키나아제 표적의 영원한 숙제 — 사람 키나아제 500종이 다 비슷하게 생겼습니다.

14강에서 이 문제가 순위를 뒤집습니다.

🤔 Check yourself

TNIK 이 섬유화 표적으로 그럴듯한 이유로 기능 설명에서 직접 읽어낼 수 있는 것은?

🤔 Check yourself

TNIK 의 기능 설명에 “fibrosis” 나 “lung” 이 한 번도 안 나온다는 사실이 뜻하는 것은?