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[지금은 과학] DNA 돌연변이 제어 암 치료 가능하다

정종오 입력 2022. 01. 27. 12:00

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국내 연구팀이 게놈 안정화를 통해 DNA 돌연변이를 억제하는 세포 내 방어 시스템을 발견했다.

연구팀은 DNA 손상을 인지하는 53BP1 단백질과 DNA 손상을 복구 시키는 RAD51 단백질이 게놈 안정화 유지를 위해 어떻게 작용하는지에 대한 메커니즘을 새롭게 파악했다.

연구팀은 유해인자에 의해 DNA가 절단됐을 때 RAD51에 수모(SUMO)가 발생, 절단된 부위를 신속하게 복구시켜 게놈 안정화를 유지시킨다는 사실도 확인했다.

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국내 연구팀, 게놈 안정화 조절 새로운 경로 규명

[아이뉴스24 정종오 기자] 국내 연구팀이 게놈 안정화를 통해 DNA 돌연변이를 억제하는 세포 내 방어 시스템을 발견했다. 게놈(Genome)은 생물이 가지는 모든 유전자 물질이며 DNA로 구성된 유전 정보를 말한다. DNA 돌연변이를 제어해 암 치료가 가능할 것으로 기대된다.

한국연구재단(이사장 이광복)은 조선대 유호진 교수 연구팀이 DNA 손상을 복구해 게놈 안정화를 유지시키는 새로운 경로를 규명했다고 27일 발표했다.

생명체에 필요한 유전정보를 담고 있는 DNA가 외부 유해인자 또는 복제 과정 중에 손상돼 게놈 불안정성이 유발되면 암 발병, 암 악성화가 일어난다. 항암제 내성 등을 유발하기 때문에 손상된 DNA를 정상화하는 과정은 암을 포함한 각종 질병 억제에 필수적이다.

DNA 복제가 발생하면 53BP1이 ACLY에 결합, SLBP의 발현을 증가시킨다. 증가된 SLBP가 히스톤 합성을 촉진해 DNA를 정상적으로 포장한다. 이 경로에 문제가 발생하면 세포분열 도중 포장되지 않는 DNA가 생성돼 게놈 불안정성이 발생한다. [사진=한국연구재단]

게놈 안정화를 유지시키는 경로에 대한 연구는 매우 활발하게 진행되고 있다. 2015년에는 손상된 DNA의 복구 단백질을 규명한 3명의 과학자가 노벨화학상을 수상하기도 했다.

게놈 안정화 과정 중 DNA의 손상 부위를 정확히 인지하고 복구하도록 지시하는 구체적 과정은 아직 알려지지 않았다.

연구팀은 DNA 손상을 인지하는 53BP1 단백질과 DNA 손상을 복구 시키는 RAD51 단백질이 게놈 안정화 유지를 위해 어떻게 작용하는지에 대한 메커니즘을 새롭게 파악했다.

DNA가 복제될 때 53BP1이 히스톤의 합성을 촉진해 복제된 DNA가 정상적으로 포장되고 게놈 안정화를 유지시킨다는 사실을 밝혔다. 연구팀은 유해인자에 의해 DNA가 절단됐을 때 RAD51에 수모(SUMO)가 발생, 절단된 부위를 신속하게 복구시켜 게놈 안정화를 유지시킨다는 사실도 확인했다.

수모(SUMO)는 단백질 기능을 수정하기 위해 세포의 다른 단백질에 결합하는 작은 단백질 군을 말한다.

연구팀은 게놈 안정성 조절 단백질의 작용 메커니즘 규명을 통해 DNA가 돌연변이로 변질되기 전에 정상화 시키는 과정을 구체적으로 알아냈다. 게놈 불안정성 제어를 통한 암 발병, 암 전이, 암 치료 내성 발생 등을 극복하는 치료제 개발의 실마리를 제공할 수 있을 것으로 보인다.

연구팀은 새롭게 발견된 게놈 안정화 경로와 활성조절 인자를 이용해 암 발병과 진행을 억제하는 약물 개발을 추진할 예정이다.

유호진 조선대 교수는 “53BP1과 RAD51에 의한 게놈 안정성 조절에 관여하는 경로와 결합 단백질의 활성을 제어하는 물질개발을 통해 암 발병과 암 악성화 억제기술을 개발할 수 있다”고 말했다.

이번 연구 성과(논문명: 53BP1-ACLY-SLBP-coordinated activation of replication-dependent histone biogenesis maintains genomic integrity)는 국제학술지 ‘뉴클레익 액시드 리서치(Nucleic Acids Research)’1월 17일, 21일 두 편의 논문으로 실렸다.

/세종=정종오 기자(ikokid@inews24.com)

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