김빛내리 '정확한 RNA 결합부위' 찾아내다

김빛내리 기초과학연구원 RNA 연구단장

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 RNA와 RNA결합단백질 간의 정확한 결합 부위를 찾아낼 수 있는 기술을 개발했다. RNA 결합단백질은 유전자 발현을 조절하는 핵심 인자로, 질병과 세포 기능에 관여하는 단백질의 생리적 기본 원리를 밝혀내는데 기여할 것으로 예상된다.

김빛내리 기초과학연구원(IBS) RNA연구단 단장 연구팀은 사람 세포 속 RNA와 RNA 결합 단백질이 서로 결합하는 세부적인 부위들을 정확하게 찾아낼 수 있는 기법을 개발했다고 9일 밝혔다.

연구팀은 기존에 사용하던 핵산 분해 효소 대신 불산을 이용해 정확한 RNA 결합 부위를 찾아내는데 성공했다. 연구팀은 불산이 DNA의 인산다이에스터 결합과 펩타이드에 결합한 인산을 분해한다는 선행 연구를 활용해 RNA를 동일한 분자 한 개로 완전히 분해했다. 세포 전체 RNA에 결합한 600개의 RNA 결합단백질 내에서 약 2000 종류 RNA 결합자리를 아미노산 수준의 고해상도로 찾아냈다.

특히 연구팀은 근위축성 측삭 경화증의 원인 단백질인 TDP-43, DNA 복구에 필수적인 PRKDC 등에 존재하는 RNA 결합자리를 찾아내기도 했다. 이는 이번에 찾아낸 RNA와의 결합이 각각 단백질의 기능을 조절한다는 것을 뜻한다.

연구팀 측은 "이번에 규명한 RNA 결합자리를 토대로 세포 내 RNA-RNA 결합단백질 상호작용을 세밀하게 연구할 수 있을 것으로 보인다"며 "이번 기술을 변형해 RNA 뿐만 아니라 DNA와 결합하는 단백질로도 연구 대상을 확장할 수 있으리라 기대된다"고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 구조 분자 생물학에 9일자로 게재됐다.

한편 김빛내리 단장의 연구팀은 지난 4월 신종 코로나 바이러스 감염증(코로나19) 바이러스의 유전자 염기서열을 분석한 '유전자 정밀 지도'를 세계 최초로 완성했다.