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. 천안법원, 주차된 차량 이동 부탁에 음주운전한 30대 남성 징역형
  2. 천안시, 하늘그린 멜론 본격 출하
  3. 천안두정도서관, '내일의 리더, 이끔이' 모집
  4. 천안문화재단, 한뼘 갤러리 공간지원사업 전시 선보여
  5. 국내외 홍역 확산세…천안시, 해외여행 전 예방접종 당부
  1. 6·3 지선 둘째날 낮 12시 대전 투표율 15.49%
  2. 순천향대, "'미래 100년' 비전 수립 시동걸었다"
  3. 아산시, '시민안전보험' 갱신 가입 추진
  4. 아산시, 장마 대비 유수지 등 안전 점검
  5. 아산시보건소, '치매 인식 개선 캠페인' 전개

헤드라인 뉴스


이재명 정부 1년 충청 명암…지방선거에 명운 달렸다

이재명 정부 1년 충청 명암…지방선거에 명운 달렸다

이재명 정부 출범 1년을 맞는 가운데 목전으로 다가온 6·3 지방선거가 충청권 명운을 가늠할 중대 변곡점으로 작용할 전망이다. 이번 선거는 충청권이 대한민국 호(號) 신성장 엔진으로 도약하느냐 아니면 제자리 걸음을 하느냐가 달린 정치적 빅이벤트다. 충청의 백년대계를 이끌어 갈 참된 지역 일꾼을 뽑아야 하는 역사적 소임이 560만 충청인에게 주어진 것이다. 이재명 정부는 민주적 헌정 질서를 위협한 12·3 비상계엄 사태를 극복하려는 국민들 의지로 탄생했다. 전직 대통령 탄핵과 파면, 조기 대선 등 격동의 시간을 거쳐 이재명 정부는 지..

[대전MZ로그] `싼게 다 비지떡은 아니죠~`…요즘 핫한 다이소 뷰티, 인기 비결은?
[대전MZ로그] '싼게 다 비지떡은 아니죠~'…요즘 핫한 다이소 뷰티, 인기 비결은?

#.대학생 김규리(22)씨는 지난해부터 다이소 화장품을 쓰기 시작했다. 처음에는 싼 가격 때문에 호기심으로 샀지만, 사용해보니 전문매장에서 판매하는 제품들과 비교해도 품질이 괜찮다고 느껴져 지금까지 꾸준히 사용해오고 있다. 김 씨는 "가격 부담이 없다 보니 한 번 살 때 5개씩 구매한다"며 "처음에는 너무 저렴해 큰 기대를 하지 않았는데, 막상 사용해보니 생각보다 품질이 좋아 계속 쓰게 된다"고 말했다. 요즘 2030 사이에서 다이소 화장품이 인기다. SNS 상에서 일반 소비자뿐 아니라 뷰티 크리에이터와 인플루언서, 피부과 전문의들..

"전의면 5평 사무실서 글로벌 기업까지" K-뷰티 이끄는 한국콜마
"전의면 5평 사무실서 글로벌 기업까지" K-뷰티 이끄는 한국콜마

"행정수도를 넘어, 자족도시로." 신행정수도로 계획된 세종시의 최대 과제는 자족 기능 확보다. 세종은 43개 중앙행정기관부터 15개 국책연구기관까지 행정·공공 영역의 인프라 이전을 토대로, 관련 서비스 산업이 일찌감치 타 시·도를 압도하며 초기 성장동력으로 자리매김하고 있다. 2023년 기준 공공행정과 국방, 사회보장 행정 등 세부 영역의 산업 매출액은 인구 39만여 명 규모를 훌쩍 뛰어넘는 11조 원을 기록했으며, 도 단위 지역을 제외하면 서울에 이어 두 번째 규모로 올라섰다. 인천과 대구, 부산 등 국내 대도시를 모두 앞서는 수..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 지방선거 전 마지막 주말…대전시장 후보들 ‘뜨거운 호소’ 지방선거 전 마지막 주말…대전시장 후보들 ‘뜨거운 호소’

  • 사전투표함 보관장소 ‘이상무’ 사전투표함 보관장소 ‘이상무’

  • 소중한 한표 행사하는 시민들 소중한 한표 행사하는 시민들

  • 사전투표하는 허태정 대전시장 후보 사전투표하는 허태정 대전시장 후보