국내 연구진이 세포 내 마그네슘이 효소 기능 및 활성에 어떠한 영향을 주는지를 규명해냈다. 유전병과 암과 같은 질병 원인 및 치료에 단초를 제공할 것으로 전망된다.
광주과학기술원(GIST·총장 문승현)은 이광록 생명과학부 교수팀이 고등과학원(원장 이용희) 현창봉 교수팀과 공동으로 단일분자 형광 이미징 기술과 컴퓨터 분자 동적 시뮬레이션을 이용해 효소기능에 필수인자인 마그네슘 금속이온이 유전자 가수분해 효소를 어떻게 활성화시키는지를 실시간으로 관찰해 효소 작동기전을 규명했다고 31일 밝혔다.
마그네슘은 세포 내 많은 효소를 활성화시킨다. 손상된 DNA를 고칠 수 있도록 효소와 결합해 유전자를 자르거나 붙이는 데도 사용된다.
공동 연구팀은 유전자 분해효소를 모델 시스템으로 사용하고, 단일분자 형광 관찰 기술과 컴퓨터 분자 시뮬레이션을 이용해 두 개 마그네슘이 효소 활성 부위에 비슷한 열역학적 상수로 결합하지만 비대칭적 안정성 때문에 최대 200배 차이로 서로 다른 비대칭 속도로 결합과 해리함으로써 효소 활성이 극대화된다는 사실을 밝혀냈다.
이광록 교수는 “효소 활성부위에 결합한 두 개 마그네슘이 비대칭적 열역학적 안정성 때문에 효소 반응 속도와 반응 형태가 다르게 나타난다는 사실을 규명했다”면서 “인체와 질병에 중요한 역할을 하는 마그네슘과 효소 연관관계를 규명하는 데 의미가 있다”고 말했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
