국내서 mRNA 분해 관여 단백질 구조규명

국내 연구진이 비정상적인 전령 RNA(mRNA)를 분해(decay)하는 과정에 관여하는 핵심 단백질의 구조를 밝혀냈다.

서울대는 22일 화학부 서세원 교수 연구팀이 돔34(Dom34/Pelota) 단백질의 구조와 기능을 세계 최초로 밝혀냈다고 밝혔다. 서 교수의 논문은 국제적 저널인 '셀'(Cell)의 자매지 몰레큘러 셀(Molecular Cell)에 이날 새벽 2시(한국시간) 게제됐다.


생물체의 유전정보를 갖고 있는 DNA는 mRNA를 중간 매체로 유전정보를 전달, 단백질 등을 만들어낸다. 이렇게 DNA에 저장된 유전 정보가 세포내에서 mRNA로 전사되는 과정에서 비정상적인 mRNA가 관여하면 단백질 합성이 제대로 이뤄지지 않는다. 생물체는 이런 비정상적 mRNA를 효소(exoribonuclease)의 작용으로 분해.제거하는데 여기에 돔34 단백질이 중요한 역할을 하게 된다.

이 돔34 단백질은 mRNA를 분해.제거하는 과정에 관여한다는 사실은 밝혀져 있으나 아직까지 3차원 구조와 구체적인 기능은 알려져 있지 않았다.

서 교수 연구팀은 바로 이 돔34 단백질의 3차원 구조와 기능을 최초로 규명, mRNA 분해.제거 과정에 관여하는 단백질의 구조-기능간 상관관계를 이해하는 토대를 확립했다.


연구팀은 효모의 돔 34단백질과 유사한 테르모플라스마 아키도필룸(Thermoplasma acidophilum, 세균의 일종)에 존재하는 돔34 단백질의 3차원 구조를 X-선 회절법으로 규명했다. 연구팀에 따르면 이 단백질은 3개의 도메인으로 이루어져 있으며 이중 첫 번째 도메인이 mRNA 분해.제거에 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌다.

서 교수는 "그간 의문으로 남아있던 mRNA 분해 단백질의 구조와 기능을 규명해낸 것"이라며 "이 과정에 관여하는 또 다른 단백질( Hbs1)의 3차원 구조와 기능, 그리고 돔 34 단백질과의 상호작용을 규명하는 연구를 진행하고 있다"고 밝혔다.