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. 영화 ‘암살자(들)’ 논란 확산 대전시도 불똥튀나
  2. 민선 9기 허태정號 100일…민생·경제 연착륙 호평
  3. 6일부터 국회 국정감사 돌입… '충청발전' 지렛대로 활용해야
  4. 충남대 노사 갈등 돌파구 찾나…학장협의회 중재안 제시
  5. 화려한 불꽃 내려놓고 생태 지켰다…대전효문화뿌리축제 성료
  1. 50년 전통 위에 다시 피어나는 봉사의 꽃
  2. 통합신청서 부결 충남대, 주요 보직 인선…조직 안정화 ‘속도’
  3. 지상군페스티벌 ‘북적북적’
  4. [2026 국감] 고향사랑기부금 활용 더딘 충청…대전 잔액률 74%
  5. (충남도정회고록) “남기고 싶은 이야기”(38회)신행정수도 건설에서 행정중심복합도시 건설까지

헤드라인 뉴스


한 총리 "충청권은 특별한 지역… 공공기관 권역별 안배"

한 총리 "충청권은 특별한 지역… 공공기관 권역별 안배"

한성숙 국무총리가 7일 공공기관 2차 이전에 대해 "초안은 나왔다. 권역별 균형을 채워가는 형태가 될 것"이라고 밝혔다. 한 총리는 이날 오후 12시 국무총리 세종공관에서 열린 취임 100일 출입기자단 오찬 간담회에서 혁신도시로 지정된 충청권을 '특별한 지역'으로 평가하며 이같이 말했다. 정부는 올해 4분기 내 2차 공공기관 지방 이전의 구체적 실행 계획을 발표하기로 한 가운데, 이전 지역과 대상, 이전 시기 등에 대한 국민적 관심도 커지고 있다. 이날 한성숙 총리는 지역 균형 배치 방안을 묻는 기자의 질문에 "균등과 균형이라는 게..

최근 5년 건설현장 사망자 1220명… 절반 이상이 `추락사`
최근 5년 건설현장 사망자 1220명… 절반 이상이 '추락사'

최근 5년여간 건설현장에서 발생한 사망사고의 절반 이상이 추락사고인 것으로 나타났다. 7일 국회 국토교통위원회 소속 더불어민주당 황희 의원이 국토교통부에서 받은 자료에 따르면 2021년부터 올해 6월까지 건설현장 사망자는 총 1220명으로 집계됐다. 이 가운데 추락사고 사망자는 642명으로 전체의 52.6%를 차지했다. 건설현장 사망자 2명 중 1명 이상이 추락사고로 숨진 셈이다. 전체 건설현장 사망자는 2021년 272명에서 2022년 238명, 2023년 244명, 2024년 209명, 2025년 199명으로 줄었다. 연도별 추..

다자녀 가구 통행료 할인 외면하는 민자고속도로
다자녀 가구 통행료 할인 외면하는 민자고속도로

민간자본이 건설해 운영 중인 '민자고속도로'가 다자녀 가구의 통행료 할인 혜택을 외면하는 것으로 나타났다. 국회 국토교통위원회 더불어민주당 간사인 복기왕 의원(충남 아산시갑)이 국토교통부로부터 받은 자료에 따르면, 올해 7월(세 자녀 이상)과 8월(두 자녀 이하) 다자녀 가구 통행료 할인제도 시행 이후 할인 받은 차량은 모두 89만대로, 금액은 3억 4800만원(대당 391원)으로 조사됐다. 저출생 대책 중 하나인 다자녀 가구 주말·공휴일 10% 통행료 할인은 현재 한국도로공사가 운영하는 재정고속도로만 적용한다. 천안∼논산과 인천공..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘한글, 예술이 되다’ ‘한글, 예술이 되다’

  • 대전 한화생명볼파크 3000석 증축 추진 대전 한화생명볼파크 3000석 증축 추진

  • 지상군페스티벌 ‘북적북적’ 지상군페스티벌 ‘북적북적’

  • 러닝 열풍인데 천변길 관리는 ‘미흡’ 러닝 열풍인데 천변길 관리는 ‘미흡’