암 억제하는 단백질 있다
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암 억제하는 단백질 있다
  • 정종오 기자
  • 승인 2020.07.02 10:31
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IBS 연구팀, 유전체 안정성 유지 원리 규명
정상 세포의 DNA 복제과정에서는 ATAD5 단백질이 PCNA 단백질을 분리해내고 DNA/RNA 풀림 효소를 끌어와 R-루프를 제거한다. 반면 ATAD5 단백질이 결핍된 세포의 경우 DNA에 PCNA 단백질이 지나치게 많이 쌓여 전사-복제 충돌이 일어나고 새로운 R-루프가 형성된다.[사진=IBS]
정상 세포의 DNA 복제과정에서는 ATAD5 단백질이 PCNA 단백질을 분리해내고 DNA/RNA 풀림 효소를 끌어와 R-루프를 제거한다. 반면 ATAD5 단백질이 결핍된 세포의 경우 DNA에 PCNA 단백질이 지나치게 많이 쌓여 전사-복제 충돌이 일어나고 새로운 R-루프가 형성된다.[사진=IBS]

암을 억제하는 단백질 기능이 밝혀졌다. 국내 연구팀이 세포가 DNA 내부의 이상 구조를 제어하는 방법을 찾아냈다.

기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 유전체 항상성 연구단(단장 명경재) 이규영 연구위원팀은 암 억제 단백질 ATAD5가 DNA 내 이상 구조 형성과 해소를 조절해 유전체 안정성을 유지하는 원리를 규명했다. ATAD5(ATPase family AAA domain-containing protein 5) 단백질은 4개의 단백질(RFC2,3,4,5)과 복합체를 형성해 PCNA를 조절하는 복제 조절 단백질이다.

우리 몸의 세포는 생명 유지를 위해 DNA 복제·전사·복구 등 다양한 대사 활동을 한다. 이때 RNA가 DNA 이중나선의 한 가닥에 결합한 ‘R-루프(R-loop)’가 일시적으로 만들어져 대사 과정 일부를 돕는다. 이루 없어진다. R-루프가 해소되지 않고 장시간 유지되면 RNA 전사 단백질이 DNA 복제 단백질과 충돌하는 ‘전사-복제 충돌’이 일어난다. 이 경우 DNA 복제와 전사가 완료되지 못한 채 멈춰버린다. 이 상태에서 세포분열이 진행되면 DNA가 손상돼 유전정보 안정성이 떨어지고 암으로 이어질 수 있다.

유전체 항상성 연구단은 이전 연구에서 ATAD5 단백질이 DNA 복제 스트레스(DNA 복제가 멈추는 것)를 해소해 안정적 DNA 복제를 돕고 암 억제에 기여한다는 것을 밝혔다. 이번 연구에서는 ATAD5 단백질이 DNA 복제 과정에서 R-루프 형성을 제어해 전사-복제 충돌을 해결함으로써 유전체 안정성을 유지하는 방법을 규명했다.

이규영 연구위원은 “이번 연구로 ATAD5 단백질이 DNA 복제 조절, DNA 복제 스트레스 해소뿐 아니라 DNA 내 이상 구조 제어 기능을 갖는다는 새로운 사실을 밝혔다”며 “R-루프는 암 발생과 밀접한 관련이 있는 DNA 복구, 노화와 관련된 텔로미어(Telomere) 길이 조절에도 중요하기 때문에 앞으로 암 치료제, 노화 억제제 개발에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.

연구성과는 국제 학술지 핵산 연구(Nucleic Acids Research)온라인 판에 6월 15일(논문명: ATAD5 restricts R-loop formation through PCNA unloading and RNA helicase maintenance at the replication fork)에 실렸다.

 

정종오 기자  science@greened.kr

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