손상된 DNA 수리과정 규명

최광욱 KAIST 교수, DNA 손상 복구 효소 ATM 조절 메카니즘 밝혀

최광욱 교수

아주경제 이한선 기자 = 국내연구진이 손상된 DNA의 수리과정을 규명했다.

한국과학기술원(KAIST)은 최광욱 생명과학과 교수와 홍성태 박사 연구팀이 생체정보를 저장하는 DNA가 손상됐을 때 이를 수리하는 핵심효소의 기능에 필수적인 단백질 ATM의 작동 메커니즘을 규명했다고 19일 밝혔다.

연구결과는 네이처 자매지 네이처 커뮤니케이션즈 19일자 온라인판에 게재됐다.

자연환경에는 매일 섭취하는 음식물속에 들어있는 탄화물질이나 건물의 시멘트에서 나오는 라돈과 같은 방사선 물질, 강한 태양빛에 포함된 자외선 등 수많은 발암물질들 등 DNA를 손상시킬 수 있는 수많은 요소들이 존재한다.

생명체가 발암물질들로부터 DNA정보를 일정하게 유지하기 위해 복잡하고 정교한 DNA 수리작업을 항상 수행하고 있는 가운데, ATM이라는 DNA 손상복구 단백질은 핵심적인 역할을 해 제대로 작동하지 않으면 암 발병 확률이 높아진다.

학계에서는 TCTP라는 단백질이 ATM의 기능을 조절하는데 중요할 것이라고 추정해 왔으나 주된 연구결과가 배양된 세포수준에서 확인해 정확히 어떠한 방식으로 TCTP가 ATM의 기능을 조절하는지 알 수 없었다.

연구팀은 TCTP에 결합하는 아미노산 조각의 정보를 활용해 TCTP가 ATM과 결합할 수 있고 다양한 분자생화학적인 방법들을 이용해 TCTP가 ATM의 효소기능을 높여준다는 사실을 밝혀냈다.

분자 유전학의 모델동물로 널리 사용되는 초파리를 이용해 TCTP와 ATM이 방사선에 의해 손상된 DNA를 수리하는데 중요한 역할을 하고 있다는 점도 규명했다.

연구팀은 이를 통해 TCTP가 세포배양 수준은 물론 고등생명체에서도 DNA 정보를 일정하게 유지하는데 중요한 역할을 한다는 것과 TCTP가 ATM의 기능을 조절하는 방법에 대한 구체적인 단초를 제시했다.

최광욱 교수는 “연구는 초파리 모델동물을 이용한 기초연구가 암 등 질병의 과정을 이해하고 치료방법을 개발하는데 중요한 기여를 할 수 있음을 보여주는 좋은 사례”라고 밝혔다.

이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업과 일반연구자지원인 대통령포스닥펠로우십의 지원을 받아 수행됐다.