최광욱 KAIST 교수 "안전성 높은 항암 치료법 개발 기여"

인간의 유전정보를 담고 있는 DNA를 안정적으로 유지시키는 단백질이 발견됐다.

KAIST(총장 강성모)는 최광욱·홍성태 생명과학과 교수 연구팀이 'TCTP(Translationally controlled tumor protein)'라는 단백질이 염색체 구조와 유전정보를 안정적으로 유지시키는 필수 요소임을 규명했다고 13일 밝혔다.

인간 생존에 필수적인 유전 정보는 DNA에 저장되고 이 DNA는 세포핵 안에 보존돼 있다. 이 세포 안에 저장된 DNA 길이는 3미터에 이를 정도로 긴데 DNA를 세포핵이라는 작은 공간에 보관하기 위해 생명체는 염색체라는 특별한 구조를 사용한다.

DNA 부피와 크기를 줄이기 위해 다양한 종류의 단백질을 이용해 DNA를 접어 최종적으로 염색체의 형태로 만든 후 세포핵 안에 보관하는 것이다. 염색체 구조를 안정적으로 유지하는 것은 생명체의 생존에 필수적인 유전정보를 담은 DNA를 안전하게 보존하는 것과 동일한 의미를 갖는다.

연구팀은 TCTP 단백질이 '염색체의 접힌 상태' 유지에 필수적이며 이를 통해 유전 정보를 안정적으로 보호하는 것을 발견했다.

초파리 날개 조직에서 정상세포(초록)와 달리 Tctp가 없는 세포 (흰색 점선 내부)에서는 DNA를 접힌 상태로 유지하는데 필요한 히스톤 단백질의 메틸화 (H3K9me2, 빨강)가 주변의 정상세포에 비해 매우 줄어든다(파랑 화살표 부분).<사진=KAIST 제공>
초파리 날개 조직에서 정상세포(초록)와 달리 Tctp가 없는 세포 (흰색 점선 내부)에서는 DNA를 접힌 상태로 유지하는데 필요한 히스톤 단백질의 메틸화 (H3K9me2, 빨강)가 주변의 정상세포에 비해 매우 줄어든다(파랑 화살표 부분).<사진=KAIST 제공>

연구팀은 초파리 동물 모델 실험에서 TCTP 단백질이 염색체의 접힘 구조를 조절하는 브라마 단백질에 직접 결합한 후 브라마 단백질이 올바르게 작동하도록 돕는 역할을 하는 것을 확인했다.

또 TCTP 단백질은 브라마 단백질과 함께 작용하는 역할 외에도 염색체의 접힘 상태 유지에 필요한 다른 단백질 생산과정에도 참여함을 추가로 입증했다.

연구팀에 따르면 이번 연구를 통해 일부 암이 브라마 단백질의 기능 이상에 의해 발생하는 현상의 원인을 밝혀낼 수 있을 것으로 기대된다.
 
최광욱 교수는 "지금까지 알려진 TCTP 기능들의 틀을 벗어난 새로운 결과다"며 "유전체안정성 조절과 암 연구 분야에서 TCTP의 중요성을 부각시키는데 기여할 것"이라고 전망했다.

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