울산과기원, DNA 손상 찾는 단백질 이동 원리 규명

"다른 단백질 피해 깡충깡충 뛰어다녀"…유전질환 치료 도움 기대

DNA 위를 움직이며 손상 부위를 찾는 단백질의 이동 원리가 울산과학기술원(UNIST) 연구팀에 의해 밝혀졌다.

29일 울산과기원은 생명과학부 이자일 교수팀이 기초과학연구원(IBS) 유전체항상성연구단 올란도 쉐러(Orlando Schaerer) 교수팀과의 공동 연구를 통해 'XPC-RAD23B' 단백질의 이동 원리를 규명했다고 밝혔다.

연구팀에 따르면 XPC-RAD23B 단백질은 우리 몸속에서 DNA 손상을 탐색하는 역할을 한다고 알려져 있으나 이 단백질이 어떻게 손상 부위를 찾는지는 확인된 바가 없었다.

연구팀은 'DNA 커튼'이라고 불리는 단분자 분광학 기술을 이용해 DNA 위에서 움직이는 XPC-RAD23B 단백질의 움직임을 실시간으로 확인했다.

그 결과 이 단백질이 DNA를 따라 움직이며 손상 부위를 확인한다는 것과 DNA 위의 다른 단백질을 피하기 위해 깡충깡충 뛰어다니는 것도 관찰됐다.

논문 제1 저자인 천나영 연구원은 "이 단백질은 다른 단백질을 쉽게 통과할 수 있기 때문에 30억 개에 이르는 DNA의 손상 부위를 빠르게 찾을 수 있었던 것"이라며 "이를 이용하면 다양한 질병의 원인이 되는 DNA 손상을 빠르게 알아내는 분자생물학적 방법을 개발할 수 있을 것"이라고 설명했다.

유전 정보를 담고 있는 DNA는 자외선이나 유독물질에 쉽게 손상되고 변형하는데, 그런데도 돌연변이를 갖지 않는 것은 몸속에서 손상된 DNA를 빠르고 정확하게 원상 복구하는 '뉴클레오타이드 절제 복구'(NER)가 계속 진행되기 때문이라고 연구팀은 설명했다.

이 복구는 다양한 단백질의 상호 작용으로 이뤄지는데, XPC-RAD23B 단백질이 손상 부위를 확인하는 게 시작점이 된다.

연구팀은 이번 발견이 DNA 손상으로부터 유래하는 피부암, 색소성건피증 등 다양한 유전 질환을 치료할 수 있는 분자생물학적 기반이 될 것으로 기대하고 있다.

이번 연구는 한국연구재단 중견연구자 지원 사업과 포스코 청암펠로우십, 기초과학연구원의 지원으로 이뤄졌다.

연구 결과는 세계적 학술지인 '뉴클레익 에시드 리서치'(Nucleic Acid Research, IF: 11.56)에 8월 2일 자로 온라인 게재됐으며, '중대한 발견'으로 주목받았다.

/연합뉴스