DNA 정보 보존하는 과정 밝혀졌다

카이스트 연구팀, 그 과정 규명

[사진제공=카이스트]

[아시아경제 정종오 기자] 카이스트(KAIST) 연구팀이 DNA 정보를 안정적으로 보존하는 과정을 규명했다. 카이스 생명과학과 최광욱·홍성태 교수 연구팀이 DNA 보관 염색체를 안정적으로 유지하는 역할을 하는 단백질을 발견하고 그 작동 과정을 밝혔다.

연구팀은 TCTP(Translationally controlled tumor protein) 단백질이 염색체 구조와 유전정보를 안정적으로 유지시키는 필수 요소임을 밝혀냈다. 인간의 생존에 필수적 유전 정보는 DNA에 저장돼 있다. 이 DNA는 세포핵 안에 보존된다. 이 세포 안에 저장된 DNA의 길이는 3m에 이를 정도로 매우 길다.

이렇게 긴 길이의 DNA를 세포핵이라는 작은 공간에 보관하기 위해 생명체는 염색체라는 특별한 구조를 사용한다. DNA의 부피와 크기를 줄이기 위해 다양한 종류의 단백질을 이용해 DNA를 접어 최종적으로 염색체의 형태로 만든 후 세포핵 안에 보관하는 것이다. 염색체 구조를 안정적으로 유지하는 것은 생명체의 생존에 필수적 유전정보를 담은 DNA를 안전하게 보존하는 것과 동일한 의미를 갖는다.

사람의 경우 염색체 구조가 불안정해지면 노화 촉진, 암과 치매 발병가능성이 높아진다. 실제로 난소암, 신장암, 간암, 췌장암 등에서 염색체의 구조를 조절하는 브라마(Brahma) 단백질의 기능이 비정상적으로 작동한다. 연구팀은 TCTP라고 불리는 단백질이 '염색체의 접힌 상태' 유지에 필수적이며 이를 통해 유전 정보를 안정적으로 보호하는 것을 발견했다.

초파리 동물 모델 실험에서 TCTP 단백질이 염색체의 접힘 구조를 조절하는 브라마 단백질에 직접 결합한 후 브라마 단백질이 올바르게 작동하도록 돕는 역할을 하는 것을 확인했다. 또 TCTP 단백질은 브라마 단백질과 함께 작용하는 역할 외에도 염색체의 접힘 상태 유지에 필요한 다른 단백질 생산과정에도 참여함을 추가로 입증했다.

연구 결과는 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 9월30일자 온라인 판(논문명: Antagonistic roles of Drosophila Tctp and Brahma in chromatin remodeling and stabilizing repeated sequences)에 실렸다. 최 교수는 "지금까지 알려진 TCTP 기능들의 틀을 벗어난 새로운 결과"라며 "유전체 안정성 조절과 암 연구 분야에서 TCTP의 중요성을 부각시키는데 기여할 것"이라고 말했다.