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. “도심 속 워터파크가 공짜”… 청주시 어린이 물놀이장 ‘피켓팅’ 시작된다
  2. “돈 주면 수용자 챙겨주겠다”… 대전교도소 교감 징역 3년 구형
  3. 3년 간 지연된 작은내수변공원 복합문화체육센터 공사비 문제로 또 늦어지나
  4. 글로벌 우주 강자들과 어깨 나란히…ISS2026 충청 우주기업들
  5. 화재 원인 다양·복잡해지는데…소방 화재사례 공유 체계 '미비'
  1. 오석진 "소통·청렴이 최우선"…인수위 첫 업무보고 돌입
  2. [사설] 충청 ‘반도체 패키징 벨트’ 흔들림 없어야
  3. 충남대·공주대 통합 논의 막바지…토론회서 소통 필요성 부각
  4. 충남도, 올해부터 시행되는 읍·면·동장 '주민 대피 명령권' 특별교육… "골든타임 확보 가장 중요"
  5. 대전광역시 선수단 '제5회 전국어울림생활체육대축전' 출전

헤드라인 뉴스


`대전의 아들, 2차전도 부탁해` 태극전사 19일 2연승 정조준

'대전의 아들, 2차전도 부탁해' 태극전사 19일 2연승 정조준

2026 북중미 월드컵 1차전 승리로 자신감이 한껏 오른 대한민국 태극전사들이 개최국 멕시코를 상대로 2연승에 도전한다. 2차전에 승리할 경우 조 1위로 32강 진출에 한 걸음 더 다가설 수 있는 만큼 축구 팬들의 기대감도 커지고 있다. 대한민국 축구대표팀은 19일 오전 10시(한국 시간) 멕시코 에스타디오 과달라하라에서 멕시코와 조별리그 A조 2차전을 펼친다. 이번 경기는 사실상 A조 1위 결정전으로 꼽힌다. 양 팀 모두 1차전에서 승리를 거두며 승점 3을 확보한 가운데 이번 경기는 사실상 A조 1위 자리를 가를 분수령이 될 전망..

공사판된 대전 도심, 트램 개통 미뤄지나…與野 책임 공방 재점화
공사판된 대전 도심, 트램 개통 미뤄지나…與野 책임 공방 재점화

2028년 말 개통을 목표로 추진되던 대전도시철도 2호선 트램 사업 일정이 흔들리고 있다. 지난해 말 28년 만의 착공으로 본궤도에 진입한 듯 했지만, 토지보상 지연과 시운전 기간 연장, 수소트램 기반시설 문제까지 줄줄이 드러나며 2030년 개통도 장담하기 어려워진 것이다. 이 같은 내용이 민선 9기 인수위에서 공식화되며 여야는 또다시 네 탓 공방에 나선 모습이다. 18일 취재에 따르면, 대전시는 최근 대전시장직 인수위원회 업무보고에서 당초 목표였던 2028년 말 트램 개통이 사실상 어렵다는 취지의 내용을 보고한 것으로 전해졌다...

이제는 `만스피`다… 코스피 사상 첫 9000선 돌파
이제는 '만스피'다… 코스피 사상 첫 9000선 돌파

국내 유가증권시장 종합지수인 코스피가 18일 사상 처음으로 9000포인트를 돌파하며 '만스피(코스피 1만) 시대'에 한 걸음 더 다가섰다. 지난달 15일 장중 처음으로 8000선을 넘어선 지 22거래일 만이며, 종가 기준으로는 지난달 26일 이후 16거래일 만이다. 한국거래소에 따르면 이날 오후 3시 30분 기준 코스피는 전날보다 199.60포인트(2.25%) 오른 9063.84로 거래를 마쳤다. 지수는 전날보다 20.68포인트(0.23%) 오른 8884.92로 출발해 오후 12시 57분께 9000선을 터치했다. 이후 등락을 반복하..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 여름철 풍수해 대비 장비 점검 여름철 풍수해 대비 장비 점검

  • 수족구 예방…‘꼼꼼하게 손 씻어요’ 수족구 예방…‘꼼꼼하게 손 씻어요’

  • 접시꽃에 담긴 여름 접시꽃에 담긴 여름

  • 임직원들이 함께 즐기는 월드컵 임직원들이 함께 즐기는 월드컵