데일리메디 심혈관계 발달 관여 핵심 단백질 부분구조 규명

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심혈관계 발달 관여 핵심 단백질 부분구조 규명


[ 2010년 09월 13일 03시 00분 ]

염색체 분열, 심혈관계 발달 등에 관여하는 것으로 알려진 Ubr1 단백질의 일부 구조와 기능이 국내 연구진에 의해 처음으로 규명, 세포 내에서 발생하는 다양한 현상을 이해하는데 새로운 전기를 마련했다.

교육과학기술부는 13일 “고려대 송현규 교수[사진]팀이 Ubr1 단백질의 한 부분인 UBR박스가 지금까지 알려진 어떠한 단백질과도 유사하지 않은 특별한 구조를 갖추고 있다는 사실을 규명했다”고 밝혔다.

특히 이 구조는 효소와 특이적으로 결합해 화학반응을 일으키는 분자인 기질에 존재하는 아미노-말단의 양(+)전하를 특이하게 인식하는 것으로 나타났다.

Ubr1 단백질은 세포분열 등에 관여하는 매우 중요한 단백질 중 하나로 가장 처음 그 특성이 밝혀졌지만 20여 년이 지난 지금도 구조정보가 전무해 학계에서는 이 단백질이 세포 내에서 어떻게 기질을 인식하는지 규명하고자 노력해왔다.

송 교수팀은 인체의 Ubr1 단백질에 돌연변이가 있으면 심각한 정신발달장애를 일으키는 것으로 알려진 Ubr1 돌연변이 중 하나가 UBR박스에 존재하는 아연 결합 아미노산 잔기이며, 아연의 형태도 지금까지 밝혀진 것과는 완전히 다른 삼차원 구조를 갖추고 있음을 밝혀냈다.

20개의 아미노산은 모두 아미노기와 카르복시기가 존재하는데 그 나머지를 잔기라 한다.

1989년 Ubr1 단백질을 최초로 발견한 미국 캘리포니아공대 알렉산더 발샤브스키 교수는 이번 연구에 대해 “지금까지 10여개의 미국 실험실에서 Ubr1 단백질 구조 규명을 위해 노력해 왔지만 진척이 없었다”면서 “송 교수의 이번 연구는 비록 전체가 아닌 한 부분이지만 Ubr1 단백질을 이해하는데 중대한 첫 걸음을 내딛는 결과”라고 논평했다.

연구를 진행한 송현규 교수 역시 “이번 연구결과로 Ubr1 단백질이 관여하는 수많은 세포 생리학 반응의 분자적 원리를 이해할 수 있게 됐다. 지금까지 알려지지 않은 새로운 생체 내 아미노-말단 기질을 찾고 이해하는데 기반을 마련한 것”이라고 연구의의를 설명했다.

한편, 이번 연구결과는 과학 전문지 네이처의 자매지 ‘네이처 구조분자생물학지’ 온라인 속보에 게재됐으며 연구의 중요성과 독창성을 인정받아 ‘소식과 전망’에 별도로 소개됐다.