RNA가 유전자의 형질발현 조절에 관련되어 있으며, RNA의 이 기능이 RNA에 결합하는 단백질과 상호작용을 통해 이루어진다는 사실이 점차 밝혀지고 있다. 우리 몸의 모든 세포들, 특히 뇌의 신경세포들은 매우 절묘한 방법으로 RNA를 사용하고 있다. RNA 결합 단백질들이 목표 RNA에 결합하지 못할 때 뇌질환의 원인이 된다는 사실이 밝혀졌지만, 그 목표 RNA는 여전히 신비에 싸여 있었다.
미국 록펠러 대학의 Robert B. Darnell 박사를 비롯한 연구팀은 POMA(paraneoplastic opsoclonus myoclonus ataxia)라는 뇌질환에 연관된 단백질인 Nova에 결합하는 모든 RNA를 찾아낼 수 있는 CLIP 방법을 개발, 11월 14일자 “Science”에 “CLIP Identifies Nova-Regulated RNA Networks in the Brain”이라는 제목으로 발표하였다. 이 방법은 일부 자가면역질환이나 척수근육위축증 등의 RNA 조절 이상으로 발생하는 질병을 연구하는 데 유용한 도구가 될 것으로 보인다.
연구팀은 행동을 억제할 수 없어 계속 몸을 떨게 되는 신경질환인 POMA를 연구하는 가운데, Nova에 관심을 갖게 되었다. POMA는 암세포에 의해 활성화된 면역시스템이 뇌에 침투하여 정상적인 뇌 기능을 파괴함으로써 시작된다.
뇌는 면역반응에서 제외된 지역이기 때문에 뇌에서 발현된 단백질들은 면역시스템의 검색을 받지 않는다. 따라서 몸의 다른 신체 부위에 있는 종양에서 뇌의 단백질이 발현되면 면역시스템은 이 단백질을 외부 물질로 간주하여 뇌를 공격하게 될 가능성이 발생하는 것이다. POMA의 경우 바로 Nova 단백질이 그와 같은 역할을 하고 있다. POMA 환자들은 Nova에 대한 항체를 가지고 있는데, 이 항체는 Nova가 RNA와 상호작용을 하는 영역인 KH 도메인에 결합한다.
연구팀은 2000년 연구에서는 Nova가 신경세포에서 RNA 이어맞추기(splicing)에 관여하고 있다는 증거를 발견하였었다. 처음에 합성된 RNA로부터 인트론을 제거하는 과정에서 Nova는 이어맞추기 패턴을 변화시키는 기능을 가지고 있었던 것이다. 따라서 연구팀은 Nova를 비롯한 RNA 결합 단백질들의 기능을 확인하기 위해 이 단백질들에 결합하는 RNA들을 검색할 수 있는 방법을 모색하였다.
그들은 전통적인 생화학적 기술인 광교차결합(photo cross-linking)과 면역침강법(immunoprecipitation)을 이용하여 CLIP이라는 새로운 기술을 개발하여 Nova에 결합하는 RNA들을 조사하였다. 그 결과 Nova의 결합자리를 가진 340개의 RNA를 찾아낼 수 있었다. 지난 7년간 단 세 개의 Nova결합 RNA가 발견된 것에 비하면 이는 놀라운 진보이다.
연구팀은 다시 이어맞추기에 변화가 일어난 엑손 근처에 있는 18개의 Nova 결합 부위를 조사한 결과, 7개가 Nova 녹아웃 생쥐에서 조절 이상이 발생한 엑손인 것으로 밝혀내었다. 이 연구결과는 Nova가 신경세포에서 중요한 RNA들의 이어맞추기를 조절하는 필수적인 단백질임을 보여준다.
