데일리메디 국내 연구진 'DNA 오류 복구 메커니즘' 규명

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국내 연구진 'DNA 오류 복구 메커니즘' 규명


[ 2011년 01월 31일 03시 26분 ]

국내 연구진이 오랜 기간 미해결 과제였던 DNA 염기쌍 오류 복구 메커니즘을 밝혀내 화제다.

교육과학기술부는 31일 “포항공대 이종봉 교수[사진] 연구팀이 DNA 오류 복구에 참여하는 MutS 단백질의 메커니즘을 생화학적 조작을 통해 나노미터 수준에서 실시간으로 관측하는데 성공했다”고 밝혔다.

DNA는 A-T, G-C라는 염기의 쌍으로 유전정보를 갖고 있는데 염기쌍 오류(mismatch)는 G-T, G-C, A-C, A-G와 같이 잘못된 염기쌍을 갖거나 쌍을 이루지 못하는 경우를 포함한다.

특히 DNA를 복제하거나 재조합할 때 발생할 수 있는 염기쌍 오류가 누적되면 돌연변이가 생겨 세포 기능에 심각한 문제를 일으키고 심지어 암세포가 발생하기도 한다.

연구진은 DNA 오류 복구 시스템에서 오류 염기쌍을 찾는 단백질(MutS)이 어떻게 30억 개의 염기쌍들 중에서 잘못된 하나의 염기쌍을 찾아낼 수 있을까라는 질문에 대한 해답을 박테리아 시스템을 이용해 규명했다.

MutS 단백질이 약 1초 동안에 700여개의 염기쌍을 탐색한 후 DNA 상의 새로운 장소로 이동, 다시 염기쌍 오류를 찾아간다는 메커니즘을 밝혀낸 것이다.

특히 연구진은 MutS 단백질이 오류 염기쌍을 찾아낸 후 이를 복구하기 위해 적어도 염기쌍 수천 개 정도의 거리까지 직접 이동하고 오류를 알린다는 사실을 확인했다.

이종봉 교수는 "생체 내에서 DNA 염기쌍 오류 복구의 실패는 유전성 대장ㆍ직장암, 유방ㆍ난소 종양 등의 질병을 일으키므로 DNA 오류 복구 메커니즘을 이해하는 것은 해당 질병을 근본적으로 치료하는데 공헌할 것으로 기대한다"고 연구의의를 밝혔다.

이번 연구결과는 세계 최고 과학전문지 네이처 자매지인 '네이처 스트럭처럴 몰레큘러 바이올로지(Nature Structural & Molecular Biology)' 30일자(미국동부시각 기준) 온라인 속보판에 게재됐다.