박현호 중앙대 약대 교수팀, 유전자 가위 시스템 기전 규명

항-크리스퍼 단백질 작용 기전 규명

중앙대학교가 박현호 약학대학 교수팀이 항-크리스퍼 단백질의 작용 기전을 규명하는 데 성공했다고 23일 밝혔다.

박 교수와 김기업 박사과정생 연구팀은 박테리아의 후천성면역 방법인 유전자 가위 시스템의 기능을 저해하는 항-크리스퍼 단백질 'AcrIIA28'의 작용기전을 세계 최초로 규명했다. 미래 혁신 치료 기술로 다뤄지는 유전자 가위 시스템을 한층 더 정교하게 발전시키는 데 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

박현호 중앙대 약학대학 교수 연구팀[사진제공=중앙대학교]

박테리아와 바이러스는 오랫동안 생존 경쟁을 벌여 왔다. 박테리아는 자신을 공격한 바이러스의 유전 정보를 기억해 유사한 유전자를 지닌 바이러스가 침투하면 즉각 제거하는 방식으로 자신을 보호한다. 이런 박테리아의 방어·면역 시스템을 유전자 가위 또는 크리스퍼-카스라고 부른다. 이에 맞서 바이러스는 박테리아의 방어체계인 유전자 가위를 무력화하고 면역을 회피하기 위해 항-크리스퍼 단백질을 가질 수 있도록 진화했다.

박현호 교수 연구팀은 AcrIIA28이 어떻게 박테리아의 유전자 가위 시스템을 무력화하는지를 분자 레벨에서 규명하는 데 성공했다. AcrIIA28의 면역 회피 전략을 밝힌 것은 세계 최초다.

이번 연구는 중견연구자지원사업과 BK21+사업 등의 지원을 받아 이뤄졌다.

박 교수는 "유전자 가위 시스템은 유전자 조작을 통해 인간의 질병을 치료할 수 있다는 점에서, 많은 연구가 진행되고 있는 미래 혁신 치료기술 중 하나다. 문제는 원하지 않는 곳에 있는 DNA를 자르거나 특정 DNA를 자를 때에는 효율이 떨어지는 등의 현상이 존재한다는 점이다"라며 "치료 목적으로 사용 가능한 항-크리스퍼 단백질 AcrIIA28의 기능과 기전을 밝힌 것은 유전자 가위 시스템을 정교하게 조절하고 응용하는 데 있어 많은 도움이 될 것”이라고 말했다.