국내 연구진이 유전병이나 암 발병 때 유전자 활동 정상화를 위한 핵단백질 기능을 밝혀내 새로운 치료법 개발의 길을 열었다.
심재홍 광주과학기술원 교수와 조성희 GIST 박사는 ‘RNA 이어맞추기’(RNA splicing) 단계에서 유전자 발현 조절 기전을 규명했다고 29일 밝혔다.
이 연구결과는 과학 학술지 미국 국립과학원회보(PNAS) 7월 28일 자에 실렸다.
‘RNA 이어맞추기’는 DNA에 있는 정보를 RNA로 전환하는 전사 과정에서 만들어진 미성숙 전령 RNA(pre-mRNA)에서 불필요한 부분인 인트론이 잘려나가고, 필요한 부분인 엑손끼리 서로 연결되는 과정을 의미한다.
연구진은 핵단백질 ‘U2AF65’가 엑손들이 연결될 때 순서를 건너뛰면서 결합해 다양한 조합의 단백질을 만들어내는 ‘선택적 RNA 이어맞추기’ 과정에도 영향을 미칠 것으로 가정하고 연구에 들어갔다.
선택적 RNA 이어맞추기를 통해 하나의 유전자에서 기능이 서로 다르거나 상반되는 여러 개의 단백질이 만들어지는데, 유전병이나 노인성 질환, 암 등이 생기면 선택적 RNA 이어맞추기 과정이 비정상적으로 변하는 것으로 알려졌으나 그간 그 원인이 무엇인지는 분명하지 않았다.
연구진은 실험에서 U2AF65의 발현을 억제하거나 과발현시키면 선택적 RNA 이어맞추기 과정에서 엑손이 결핍되고, 이에 따라 RNA 이어맞추기가 억제되는 것을 발견했다. U2AF65가 인트론과 결합하기 때문에 인트론 끝 부분의 염기 서열을 잘리기 쉽게 조작하면 U2AF65가 선택적 RNA 이어맞추기를 억제하는 효과도 사라지는 것을 확인했다.
U2AF65 단백질 발현 정도가 선택적 RNA 이어맞추기에 관여하는 조절 인자임을 밝혀낸 것이다.
이 연구는 U2AF65 단백질 발현을 정상 수준으로 유지하는 것이 유전병, 노인성 질환, 암 등의 발병 때 비정상적 모습을 보이는 선택적 RNA 이어맞추기를 정상화하는 데 이바지할 수 있음을 보여준 것으로 평가된다.
심해홍 교수는 “이번 연구는 그동안 잘 알려지지 않은 선택적 RNA 이어맞추기의 자세한 기전을 밝혀냈다는 데 학문적 의미를 지닌다”고 설명했다.
광주=서인주기자 sij@etnews.com