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韓연구진, 발달과정 세포 간 정보전달 원리 규명…30년 논란 종지부

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'호메오 단백질의 이동성'에 대한 해묵은 학계 논란 종결

뉴시스

【서울=뉴시스】호메오 단백질의 세포간 이동 모델. 호메오단백질의 분비 능력은 호메오도메인의 존재와 더불어 호메오단백질의 3차원 구조(호메오도메인 외부에 존재하는 소수성 아미노산잔기에 따라 정해짐)에 의해 결정된다. 세포 바깥 공간으로 분비된 호메오단백질는 세포 표면에 존재하는 프로테오클리칸의 당사슬과 결합을 통해 축적된 뒤 인접한 세포의 세포막을 침투해 세포 내부로 들어간다. 세포로 침투한 호메오단백질들은 해당세포에서 유전자 및 단백질 발현 등의 과정을 조절함으로써 세포의 발달과 유지에 관여한다.(사진/한국연구재단 제공) photo@newsis.com



【서울=뉴시스】이국현 기자 = 국내 연구진이 30년 가까이 이어진 호메오 단백질의 세포 간 이동현상 논란에 종지부를 찍었다.

한국연구재단은 김진우 교수 카이스트(KAIST) 연구팀이 호메오 단백질의 세포 간 이동으로 인해 세포와 세포 사이에서 정보가 전달될 수 있음을 규명했다고 17일 밝혔다.

호메오 단백질은 DNA에 결합하는 능력을 가진 전사인자로 세포가 어떤 신체부위로 발달할지 운명을 결정하는 역할을 한다고 알려져 있다. 이로 인해 어떤 호메오 단백질을 가지고 있는 지에 따라 동일한 DNA를 가진 세포들의 유전자 발현 양상이 달라지고, 뇌, 심장, 피부 등 다른 특징을 가지는 신체 기관으로의 발달이 가능해진다.

기존 학설에서는 친수성 물질은 소수성인 세포막을 통과하지 못하므로 친수성인 호메오 단백질도 만들어진 세포 안에서만 작용한 뒤 소멸된다고 여겼다. 그러나 호메오 단백질이 세포막을 자유롭게 통과해 주변 세포로 이동한다는 주장도 제기되며 30년간 학계에서 논란이 됐다.

연구팀은 기존 세포생물학의 정설을 깨고, 호메오 단백질이 대부분 세포막 밖으로 분비될 수 있다는 사실을 입증했다. 연구팀이 인간의 160여 개 호메오 단백질을 분석한 결과, 그 중 95%가 세포의 외부로 분비돼 주변 세포로 이동했다.

나아가 연구팀은 세포의 외부로 분비되기 위한 조건으로써 호메오 단백질 내부에 소수성 아미노산 잔기가 필요하다는 것도 증명했다.

김진우 교수는 "연구를 통해 세포 간 이동이 호메오 단백질들이 가지는 일반적인 특성임이 증명됐다"며 "30년 가까이 이어져 온 호메오 단백질의 세포 간 이동현상 논란에 종지부를 찍는 중요한 전환점이 될 것으로 본다"고 밝혔다.

연구 성과는 생명과학 분야의 세계적 학술지인 '셀 리포트(Cell Reports)'에 게재됐다.

lgh@newsis.com

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