UdgX의 DNA 내 우라실 인식과 공유결합 형성 개념도 [한국생명공학연구원 제공]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 국내 연구진이 새로운 유전자(DNA) 복구 시스템 존재를 시사하는 연구 성과를 발표했다.

한국생명공학연구원은 우의전 질환표적구조연구센터 박사팀이 세포 내 돌연변이 DNA 복구 효소(UDG·Uracil-DNA Glycosylase) 중 특이한 활성을 보이는 신규 단백질 효소 기능을 규명했다고 21일 밝혔다.

DNA는 지속해서 자외선·방사선·활성산소 등 외부 공격을 받는다.

때로는 돌연변이를 일으켜 암이나 유전질환 같은 문제로 이어진다.

모든 생물체는 기본적으로 돌연변이를 원래 상태로 복구하기 위한 시스템을 보유하고 있다.

UDG 단백질 효소의 역할은 이 부분에 있다. 유전자 내 돌연변이 발생을 방지하는 기능을 지닌다.

DNA 안에서 빈번하게 일어나는 주요 염기 변이를 인식하고 제거한다.

바꿔 말하면 UDG 단백질은 기본 생명 유지에 필수적인 방어 수단이라고 볼 수 있다.

연구팀은 인도 연구진과의 공동 연구를 통해 미생물로부터 신규 UDG 단백질 한 종류인 'UdgX'를 최근 새로 발견했다.

이 단백질이 DNA 우라실 염기를 인식하고 강력한 공유결합을 한다는 것을 실험을 통해 함께 확인했다.

단백질 결정학을 통해 확인한 UdgX·DNA 공유결합 [한국생명공학연구원 제공]

이번 성과는 세포 유전자 복구 작용 과정에 있어서 이전에는 알려지지 않았던 새로운 경로가 존재할 가능성을 시사한다고 연구팀은 설명했다.

우의전 박사는 "UDG 효소 계열 중 그간 보고되지 않은 신규 활성 UdgX 분자적 구조를 규명한 것"이라며 "독특한 생화학적 메커니즘을 함께 제시했다"고 말했다.

신규 기능 단백질은 앞으로 돌연변이로 유발되는 암세포 치료 연구와 크리스퍼 염기교정 유전자가위(Base Editor) 등에 응용될 수 있을 것으로 연구팀은 내다봤다.

성과를 담은 논문은 생물학 분야 국제 학술지 '네이처 케미컬 바이올로지'(Nature Chemical Biology) 17일 자에 실렸다.

walden@yna.co.kr



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