분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2010-01-12 11:52:07 , Hit : 4685
 발암 단백질의 새로운 작용 메커니즘 규명


KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2010-01-08

PTB(polypyrimidine tract-binding) 단백질은 한 가지 암세포에서 핵심적인 역할을 하는 단백질인데 암세포에서 발현이 높다. 과학자들의 연구에 의하면, PTB 단백질이 특정된 RNA 서열과 결합하여 표적 유전자의 선택적 스플라이싱(alternative splicing)을 억제하고 이로서 표적 유전자가 형성한 단백질 종류를 통제한다. 이와 같은 사실은 많은 교과서에 게재되어 있다.

그러나, 우한(武漢)대학 생명과학전문대학원 장이(張翼) 교수와 푸시앙둥(付向東) 교수가 리드한 연구팀은 연구를 거쳐 PTB 단백질이 표적유전자의 선택적 스플라이싱을 직접적으로 억제할 뿐만 아니라 표적 유전자의 스플라이싱을 직접적으로 촉진한다는 사실을 발견하였다. 이 발견으로 인해, 교과서에 게재된 PTB 단백질을 억제 단백질로 인정하는 정론(定論))이 타파되었다.

이 연구성과는 생명과학저널 ‘셀(Cell)’의 자매지인 ‘몰레큘러 셀(Molecular Cell)’ 2009년 12월 24일자에 표지논문으로 게재되었다. 스페인 과학자 Juan Valcarcel 교수는 이 연구성과에 대해 “RNA 가공: 이미 잘 만들어진 지형도(地形圖)를 다시 그린다”라는 평가 문장을 써주었다. Juan Valcarcel 교수는 이 연구성과가 과학자들의 이미 잘 그려놓은 RNA 가공 지형도에 도전장을 던졌을 뿐만 아니라 새로운 지형도를 다시 그리는데 성공하였다고 높이 평가하였다. 또한 이 연구성과는 유전자 전사 후 제어 연구 분야에 대해 선두자 역할을 하였다.

연구팀의 소개에 의하면, 만약 한 개의 유전자와 연관되는 RNA 서열에 돌연변이가 발생하거나 혹은 그 조절 단백질에 돌연변이가 발생하거나 혹은 그 조절 단백질의 발현량에 변화가 발생한다면, 모두 이 유전자 엑손(exon) 배열 방식에 변화가 발생한다. 이로 인해 사람이 병에 걸린다. 선택적 스플라이싱 이상으로 인해 암을 포함한 많은 질환들이 발생하는데 PTB 단백질은 이런 종류 조절 단백질 중의 대표적인 단백질이다. 2005년, 미국 과학자가 PTB 단백질이 세포 외에서 RNA와 결합하는 정확한 메커니즘을 규명하였다. 그 후, 세계 각국의 과학자들은 PTB 단백질이 세포 내에서 어떻게 RNA와 결합하고 유전자 조절을 진행하며 암 발생에서 어떻게 역할을 발휘하는가 하는 문제를 해결하기 위하여 많은 노력을 하였다.

이 경쟁에서, 장이(張翼) 연구팀은 새로운 기술을 통해 제일 먼저 PTB 단백질이 세포 내에서 표적 유전자와 결합하는 새로운 특징을 규명하였다. 동시에 미국국립생물정보센터(NCBI) 사이트에 PTB 단백질의 암세포 게놈에서 400여 만개의 결합된 라벨 서열을 공개적으로 발표하였다.

소개에 의하면, 이번 연구의 이론과 실험 방법은 단백질-RNA가 상호 작용하는 연구 분야에 혁명을 불러올 것이고, 최초로 발암 단백질이 세포 내에서의 모든 표적을 밝혀낸 것이라고 한다. 그리고 이 연구성과는 PTB 단백질의 발암 메커니즘을 이해하고 항암 약물을 연구 개발하는데 큰 도움을 줄 것이다.  

출처 : http://www.cas.cn/xw/kjsm/gndt/201001/t20100107_2723272.shtml







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