DNA와 단백질의 이별 공식을 밝히다

  • 경제/과학
  • IT/과학

DNA와 단백질의 이별 공식을 밝히다

국내 연구진, 염색체 복제 과정 종료 관여하는 단백질 핵심 작동원리 규명

  • 승인 2019-06-03 18:12
  • 신문게재 2019-06-04 6면
  • 김성현 기자김성현 기자
noname01
증식성세포핵항원(PCNA)과 DNA의 결합 및 분리 메커니즘 .
국내 연구진이 염색체 복제가 정확하게 종료되지 않을 시 발생하는 암과 같은 질환의 치료법 개발에 한걸음 다가섰다.

기초과학연구원(IBS)은 유전체 항상성 연구단(단장 명경재) 강석현 연구위원팀이 울산과학기술원(UNIST) 김하진 교수팀과 공동으로 염색체 복제가 끝나면 DNA와 결합했던 PCNA(증식성세포핵항원)가 ATAD5-RLC 단백질에 의해 분리되는 메커니즘을 분자 수준에서 규명했다고 3일 밝혔다.

염색체 복제는 생명체의 유지와 유전정보 전달을 위한 필수 대사과정이다. 염색체 복제는 DNA 생성에 관여하는 단백질들이 DNA와 결합하는 것을 신호탄으로 시작된다. 그중 고리 형태의 단백질인 PCNA는 바늘구멍에 실을 꿴 모양으로 DNA와 결합하여 염색체를 복제하고 손상된 염색체를 복구하는데 주도적인 역할을 한다. 이 과정이 끝나면 PCNA가 DNA와 분리되면서 염색체 복제 과정이 종료된다.

문제는 제때 분리되지 않고 계속 결합된 상태로 있는 경우다. 명경재 단장 연구팀은 이전 연구를 통해 이미 PCNA가 DNA에서 정상적으로 제거되지 않을 경우 오히려 염색체에 돌연변이를 일으키고, 암이 유발될 수 있음을 생쥐 모델 실험으로 밝힌 바 있다. 하지만 PCNA가 임무를 끝낸 뒤 DNA에서 떨어져 나가는 원리는 제대로 밝혀지지 않았다.

연구진은 ATAD5-RLC 단백질이 DNA와 PCNA의 분리에 관여할 것으로 예측하고, 이를 규명하기 위해 연구를 시작했다. PCNA와 DNA의 결합 및 분리를 추적할 수 있는 실험법과 실시간으로 결합 및 분리를 관찰할 수 있는 단분자 형광 이미징 실험법을 고안해냈다.

이를 통해 ATAD5-RLC 단백질이 PCNA의 닫힌 고리를 열어 DNA로부터 분리 시킴으로써 염색체 복제를 종료시키는 생화학적 메커니즘을 규명하고, PCNA의 분리에 필요한 ATAD5-RLC의 구조적 특성을 알아냈다. 또한 ATAD5-RLC 단백질이 정상적인 염색체 복제 종료 뿐 아니라 염색체 손상에 의해 변형된 PCNA5)도 DNA로부터 분리시켜 염색체 손상 복구 종료에도 관여함을 밝혔다.

명경재 단장은 "증식성세포핵항원과 DNA의 결합 및 분리는 생명체의 필수 대사과정인 염색체 복제를 이해하기 위해 중요한 정보로, 이번 연구로 인해 생명의 근원을 이해하는 데 한 걸음 다가가게 됐다"며 "염색체 복제가 정확하게 종료되지 않으면 암과 같은 질환이 발생할 수 있는 만큼, 이번 연구가 유전 정보의 이상으로 발생하는 질환의 근본적인 원인을 규명하고 궁극적인 치료법을 개발하는 데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.
김성현 기자 larczard@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 정부·대기업의 '3대 메가 프로젝트'… 세종시는 소외되나
  2. 대전 미래 10년 도시철도 밑그림 완성... 민선 9기 전략 중요
  3. [민선9기 출범] 대전충남 행정통합 방정식 찾기
  4. [민선9기 출범] 협치 절실한데…대전 與野 연일 '신경전'
  5. [민선9기 출범] 충청권 재정난 극복 행정수도 완성 과제 산적
  1. [민선9기 출범] 대규모 투자사업 등 줄줄이 구조조정 불가피
  2. [민선9기 출범] 대전시의회 거수기 우려 원구성 내홍 최소화 과제
  3. [월요논단] 그냥 그렇다는 이야기
  4. 무더위 날리는 음악분수
  5. 삼성전기, 세종사업장 투자 공식화…"그룹 차원 충청 140조 투자"

헤드라인 뉴스


삼성·하닉, 81조 투자 충청권 반도체 패키징 거점 육성

삼성·하닉, 81조 투자 충청권 반도체 패키징 거점 육성

이재명 국민주권정부가 29일 인공지능(AI) 시대, 미래 반도체 시장을 선점하기 위해 충청권을 '반도체 패키징'(Ssemiconductor Packaging: 반도체 칩을 탑재할 기기에 맞는 형태로 만드는 기술) 거점으로 육성하는 내용을 담은 '대한민국 대도약 3대 메가 프로젝트'를 발표했다. 정부는 이날 오후 이재명 대통령 주재로 청와대에서 대한민국 대도약 3대 메가 프로젝트 국민보고회를 열고, 반도체와 AI 로봇 등 피지컬 AI, AI 데이터센터 등 3대 분야의 대규모 투자계획과 전력·입지 등의 인프라 확충방안을 공개했다. ▲반..

주담대 금리 상승세에 충청권 차주들 `한숨`... 고정·변동형 셈법 복잡
주담대 금리 상승세에 충청권 차주들 '한숨'... 고정·변동형 셈법 복잡

주택담보대출 금리 상승세가 이어지면서 충청권 차주들의 한숨도 깊어지고 있다. 고정형 주담대 금리가 2025년 10월 이후 8개월 연속 오름세를 보이는 데다, 변동형을 택한 차주들도 기준금리 인상 가능성이 제기되면서 이자 부담에 대한 우려가 커지고 있어서다. 29일 한국은행 대전세종충남본부가 발표한 '2026년 4월 중 대전·세종·충남 금융기관 여수신 동향' 보고서에 따르면 대전·세종·충남 시중은행 주택담보대출 잔액은 상승 추세를 지속하고 있다. 지역별로 보면, 대전의 예금은행 주택담보대출 잔액은 4월 491억 원 증가한 17조 59..

내달 충청권 2180세대 분양… 대전·충북은 공급 없어
내달 충청권 2180세대 분양… 대전·충북은 공급 없어

내달 충청권에선 2180세대가 분양에 나설 것으로 전망된다. 이번 충청권 분양은 충남과 세종에 예정돼 있으며, 대전과 충북은 분양 소식이 없다. 29일 직방에 따르면, 7월 전국 아파트 분양예정 물량은 총 2만 9671세대로 집계됐다. 이는 전년 동월 실적(2025년 7월 2만 2793세대) 대비 약 30% 증가한 규모다. 일반분양 역시 1만8554세대에서 2만1679세대로 약 17% 증가할 것으로 보인다. 지역별로 보면 수도권은 총 2만 252세대로 전체 물량의 약 68%를 차지한다. 지방은 9419세대가 공급될 예정이다. 지역별..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘끝까지 찾고, 끝까지 예우한다’…6·25 전사자 발굴유해 합동안장식 ‘끝까지 찾고, 끝까지 예우한다’…6·25 전사자 발굴유해 합동안장식

  • 내달부터 지하철에 리튬배터리 구동 탈 것과 대용량 리튬배터리 반입 제한 내달부터 지하철에 리튬배터리 구동 탈 것과 대용량 리튬배터리 반입 제한

  • 무더위 날리는 음악분수 무더위 날리는 음악분수

  • 석유 최고가격제 첫 인하…저렴한 주유소로 몰리는 차량들 석유 최고가격제 첫 인하…저렴한 주유소로 몰리는 차량들