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. 대전·충북 아파트 매매가 상승세… 세종·충남은 하락
  2. 수확 앞둔 황금 들녘
  3. 한국기계연구원, 국내 기술로 함정 '생존성 설계' 통합 소프트웨어 개발
  4. 복수경 충남대병원장 "이재명 대통령 임기 새 암병원 착공 희망"
  5. 국가유산청 국감, 종묘 앞 세운4구역 놓고 여야 공방
  1. 전국 농촌지도자, 천안 독립기념관에서 식량주권 독립 다짐
  2. 논산의 가을, 억새와 코스모스 향연
  3. 대전샛-1 최초 교신 성공 대전 우주기업 도약 모멘텀
  4. 천안예술의전당, 문화센터 10월 대관전시 운영
  5. 대전샛 밤사이 두 차례 양방향교신 성공…통신·전력·자세제어 '정상'

헤드라인 뉴스


지금은 `축제 시즌`… 국내 축제, 세계 무대로 날아오른다

지금은 '축제 시즌'… 국내 축제, 세계 무대로 날아오른다

바야흐로 축제의 시즌이다. 이번 연휴 기간만 해도 전국 어디를 가도 축제의 현장을 만나볼 수 있는 정도다. '담양 국가유산야행, 양평 부추축제, 몽탄 코스모스축제, 대전 아트페스티벌, 독일마을 맥주축제, 세종 한글축제, 공주·부여 백제문화제, 생거진천 문화축제, 군산 짬뽕페스티벌, 서산 해미읍성축제, 정선 탄광문화축제, 임실N치즈축제, 울산 공업축제, 나주 영산강축제, 광주 추억의 충장축제, 횡성 한우축제, 수원 화성문화제, 인천 삼랑성 역사문화축제, 산청 한방약초축제, 서울 라이트 한강 빛섬축제, 파주페어 북앤컬처, 금산 세계 인..

김경문 감독, 한화와 작별… “최강한화 함성 영원히 못 잊어”
김경문 감독, 한화와 작별… “최강한화 함성 영원히 못 잊어”

지난해 한화를 19년 만에 한국시리즈 무대로 이끌었던 김경문 감독이 결국 지휘봉을 내려놓는다. 우승을 향한 기대 속에 출발한 올 시즌이 정규리그 9위라는 아쉬운 결과로 마무리되면서 김 감독과 한화의 동행도 막을 내리게 됐다. 김경문 한화이글스 감독은 10일 대전 한화생명볼파크에서 열리는 NC 다이노스와의 2026 신한 SOL뱅크 KBO리그 정규시즌 최종전을 앞두고 기자들과 만나 "오늘 경기가 마지막 경기가 될 것 같다"며 사실상 감독직에서 물러날 뜻을 밝혔다. 김 감독은 무엇보다 팬들에게 미안한 마음을 전했다. 그는 "감독으로서 팬..

가을 정취 물든 `국립수목원 3종 세트`… 어디로 가볼까
가을 정취 물든 '국립수목원 3종 세트'… 어디로 가볼까

가을 정취가 무르익는 전국 수목원이 문화·휴식 공간으로 변신하고 있다. 단풍이 물드는 숲길을 따라 걷거나 다양한 식물을 관찰하고 문화공연과 전시를 즐길 수 있는 프로그램이 전국 곳곳에서 펼쳐지고 있다. 산림청 산하 한국수목원정원관리원(이사장 심상택)은 10월을 맞아 국립세종수목원과 국립백두대간수목원, 국립정원문화원 등 3개 기관에서 가을맞이 문화·전시·교육 프로그램을 운영하고 있다. 올가을 프로그램은 단순한 식물 관람에서 벗어나 자연 속 걷기와 예술 감상, 정원 체험을 결합한 점이 특징이다. 가족 단위 방문객부터 연인, 친구, 걷기..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 모래판 위에서 펼쳐진 한판 승부 모래판 위에서 펼쳐진 한판 승부

  • 수확 앞둔 황금 들녘 수확 앞둔 황금 들녘

  • ‘와! 성공이다’ 대전샛 개발자들 누리호 발사 성공에 환호 ‘와! 성공이다’ 대전샛 개발자들 누리호 발사 성공에 환호

  • ‘은행 열매를 피해라’ ‘은행 열매를 피해라’