DNA 오류 바로잡는 메커니즘 원리 규명
DNA 오류 바로잡는 메커니즘 원리 규명
  • 이시형
  • 승인 2016.11.17 13:49
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포스텍 물리학과 이종봉 교수팀

유전자 결함질병 치료 도움 기대
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또 하나의 생명의 신비가 밝혀졌다. 포스텍 물리학과 이종봉(사진) 교수팀과 미국 오하이오 주립대 리차드 피셸 교수팀이 단백질 효소 간의 신호 전달로 DNA 염기쌍의 오류를 바로잡는 메커니즘을 밝혔다. 이로써 수십 년간 논란이 되어온 큰 난제가 풀어졌다.

공동연구팀은 개별 생체분자의 움직임을 나노미터의 정확도로 추적하는 단분자 이미징 기법으로 염기쌍 오류 복구 단백질 각각의 움직임을 실시간으로 관찰해 염기쌍 오류를 수정하는 과정을 밝혀냈다고 17일 밝혔다. 이로써 염기쌍 오류 복원 시스템이 발견된 이래 지난 30여 년간 의견이 분분했던 논란에 종지부를 찍게 됐다. 성과는 세계 최고 권위의 과학전문지인 ‘네이처(Nature)’ 온라인판 (한국시간 17일)에 게재됐다.

연구팀이 발견한 것에 따르면, 염기쌍 불일치 오류를 인식하고 신호를 보내는 센서 역할을 하는 MutS 단백질은 ATP1와 결합을 한 후 매개체 역할을 하는 MutL 단백질을 불러들인다. 기존에는 MutH 혼자 타깃이 있는 위치로 이동해 신호를 받은 후 DNA 가닥을 자르는 것으로 알려져 있었다. 그러나 이번 연구를 통해 세 단백질이 결합 후 별도의 화학적 에너지 없이 물리적인 확산운동만을 통해 DNA 나선을 따라서 이동한다는 사실이 또한 새롭게 밝혀졌다.

논문의 공동 교신저자로 연구를 주도한 이종봉 교수는 “이처럼 경이로운 생명현상의 원리를 명확히 이해하는 것은 학문적 성취일 뿐만 아니라 유전자 결함과 관련된 질병의 발생 원인을 알아내고 궁극적으로 질병 치료 방법을 찾는데 기여할 것으로 기대한다”고 했다.

포항=이시형기자

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