몸속 단백질 형성 과정 규명…암·유전질환 방어한다

국내 연구팀, '단백질 복합체' 구성과 기능 밝혀내

▲드로셔-DGCR8 단백질 복합체의 기능 해부도.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 우리 몸속에 단백질이 어떻게 만들어지는지에 대한 과정이 상세하게 규명돼 학계의 관심을 모으고 있다. 이른바 '마이크로RNA( miRNA) 탄생의 비밀이 풀린 것이다. miRNA 연구로 계 과학계에 주목받고 있는 김빛내리 연구팀이 이번에는 miRNA를 만드는 물질인 '단백질 복합체'(드로셔-DGCR8 단백질 복합체, 일명 마이크로프로세서)의 구성과 기능을 밝혀냈다.

세포는 DNA에 담긴 유전정보를 전령RNA에 복제해 필요한 단백질을 만드는 데 이용한다. miRNA는 전령RNA와 결합해 우리 몸에 필요한 단백질을 만드는 과정을 조절하는 역할을 한다. 세포의 분화와 성장, 사멸 활동에 질서를 부여한다.

이런 특징 때문에 miRNA의 생성과 작동에 이상이 생기면 암과 같은 질병이 발생한다. 우리 몸속에는 이 같은 miRNA가 약 2000 가지 존재하고 종류마다 역할이 다르다. 연구팀은 드로셔-DGCR8 단백질이 밝혀진 후 약 10년 만에 처음으로 대량 정제에 성공해 드로셔 단백질 각 부위의 기능을 명확히 밝혀냈다.

단백질 복합체는 1개의 드로셔와 2개의 DGCR8 분자로 구성돼 있음을 연구팀은 처음으로 규명했다. 드로셔는 miRNA의 재료가 되는 물질(miRNA 1차 전구체)의 하단부분을 인식한 뒤 절단할 위치를 찾아 자르는 재단사 역할을 수행한다. 파트너인 DGCR8은 상단부분을 인식해 드로셔가 정확한 절단부위를 찾도록 도와주는 조수 역할을 한다는 사실을 입증했다.

miRNA의 존재는 1993년 미국의 앰브로스 박사에 의해 발견됐다. 김빛내리 단장이 9년 뒤인 2002년에 miRNA의 생성 과정을 밝혔고 2003년에 miRNA를 생성하는 물질인 '드로셔 단백질 복합체'를 처음 발견한 바 있다. 김 단장은 2012년부터 기초과학연구원(IBS) RNA연구단을 이끌고 있다. 이번 성과는 같은 연구단의 우재성 연구위원과 공동 연구한 결과물이다. 연구 결과는 생명과학분야 학술지 셀(Cell)지 5월 28일자 온라인(논문명: 인간 마이크로프로세서의 기능 해부, Functional anatomy of the human Microprocessor)에 실렸다.

우재성 연구위원은 "miRNA의 탄생 과정을 명확하게 그려내는데 그동안 주력해왔다"며 "앞으로 miRNA를 활용해 특정유전자를 통한 단백질 합성을 인위적으로 조절할 수 있게 된다면 암이나 유전질환 등의 치료에 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr