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울산과기원, DNA 손상 찾는 단백질 이동 원리 규명

송고시간2019-08-29 12:00

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"다른 단백질 피해 깡충깡충 뛰어다녀"…유전질환 치료 도움 기대

XPC-RAD23B 단백질이 DNA 위에서 손상 부위를 찾는 과정. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

XPC-RAD23B 단백질이 DNA 위에서 손상 부위를 찾는 과정. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(울산=연합뉴스) 김용태 기자 = DNA 위를 움직이며 손상 부위를 찾는 단백질의 이동 원리가 울산과학기술원(UNIST) 연구팀에 의해 밝혀졌다.

29일 울산과기원은 생명과학부 이자일 교수팀이 기초과학연구원(IBS) 유전체항상성연구단 올란도 쉐러(Orlando Schaerer) 교수팀과의 공동 연구를 통해 'XPC-RAD23B' 단백질의 이동 원리를 규명했다고 밝혔다.

연구팀에 따르면 XPC-RAD23B 단백질은 우리 몸속에서 DNA 손상을 탐색하는 역할을 한다고 알려져 있으나 이 단백질이 어떻게 손상 부위를 찾는지는 확인된 바가 없었다.

연구팀은 'DNA 커튼'이라고 불리는 단분자 분광학 기술을 이용해 DNA 위에서 움직이는 XPC-RAD23B 단백질의 움직임을 실시간으로 확인했다.

그 결과 이 단백질이 DNA를 따라 움직이며 손상 부위를 확인한다는 것과 DNA 위의 다른 단백질을 피하기 위해 깡충깡충 뛰어다니는 것도 관찰됐다.

논문 제1 저자인 천나영 연구원은 "이 단백질은 다른 단백질을 쉽게 통과할 수 있기 때문에 30억 개에 이르는 DNA의 손상 부위를 빠르게 찾을 수 있었던 것"이라며 "이를 이용하면 다양한 질병의 원인이 되는 DNA 손상을 빠르게 알아내는 분자생물학적 방법을 개발할 수 있을 것"이라고 설명했다.

천나영 연구원(왼쪽)과 이자일 교수. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

천나영 연구원(왼쪽)과 이자일 교수. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

유전 정보를 담고 있는 DNA는 자외선이나 유독물질에 쉽게 손상되고 변형하는데, 그런데도 돌연변이를 갖지 않는 것은 몸속에서 손상된 DNA를 빠르고 정확하게 원상 복구하는 '뉴클레오타이드 절제 복구'(NER)가 계속 진행되기 때문이라고 연구팀은 설명했다.

이 복구는 다양한 단백질의 상호 작용으로 이뤄지는데, XPC-RAD23B 단백질이 손상 부위를 확인하는 게 시작점이 된다.

연구팀은 이번 발견이 DNA 손상으로부터 유래하는 피부암, 색소성건피증 등 다양한 유전 질환을 치료할 수 있는 분자생물학적 기반이 될 것으로 기대하고 있다.

이번 연구는 한국연구재단 중견연구자 지원 사업과 포스코 청암펠로우십, 기초과학연구원의 지원으로 이뤄졌다.

연구 결과는 세계적 학술지인 '뉴클레익 에시드 리서치'(Nucleic Acid Research, IF: 11.56)에 8월 2일 자로 온라인 게재됐으며, '중대한 발견'으로 주목받았다.

yongtae@yna.co.kr

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