피부암 발생 높이는 DNA 손상 복구하는 단백질 찾았다

올란도 쉐러 IBS 유전체 항상성 연구단이 손상된 DNA를 복구하는 기작에 중요한 단백질 상호작용을 발견해 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS)' 8월 15일자에 발표했다. IBS 제공

기초과학연구원(IBS)은 올란도 쉐러 유전체 항상성 연구단 부연구단장팀이 세포 내 유전자 손상을 복구하는데 중요한 단백질을 알아내 국제학술지 '미국 국립과학원회보(PNAS)' 8월 15일자 온라인판에 발표했다고 27일 밝혔다.

우리 몸의 세포에는 활성산소 같은 대사 부산물의 공격이나 자외선, 방사선 등 외부환경에 의해 손상된 DNA를 스스로 복구할 수 있는 방법이 있다. 자외선에 의한 DNA 손상을 복구하는 뉴클리오티드 절제 복구(NER)가 대표적이다. NER 기작에 문제가 있으면 자외선으로 DNA가 손상돼도 복구하지 못해 색소건피증이 나타날 수 있는데 이는 피부암으로 이어질 확률이 정상인에 비해 1000~2000배 높다.

NER 과정은 30개 이상 단백질이 관여하는 매우 복잡한 과정이다. 만약 DNA에 손상이 일어나면 세포 내 DNA 회복에 관련된 단백질이 손상 부위를 인식하고 수리를 담당하는 단백질 복합체가 활성화된다. 이 단백질 복합체는 DNA 손상 부위의 양 가닥을 벌어지게 한 뒤 손상된 부분을 제거하고 나머지 가닥을 주형으로 다시 합성해 DNA를 채운다.

연구팀은 색소건피증 단백질 A(XPA)와 복제 단백질 A(RPA)의 상호작용이 NER 과정에서 DNA를 복구하는 단백질 집합체를 형성하는데 중요한 역할을 한다는 사실을 발견했다. 가령 XPA 단백질이 RPA32와 결합하면 DNA 손상 초기에 복구 단백질이 손상 부위에 결집하도록 하는 역할을한다. RPA70과 결합하면 손상된 DNA를 제거하기 위해 벌어진 DNA 가닥을 구부려 복구 기작이 원활히 진행되도록 한다. RPA32와 RPA70은 RPA를 구성하는 요소(서브유닛)다.

연구팀은 "NER 과정을 명확히 이해하는 것은 암을 극복하는데 중요하다"며 "NER 과정은 손상된 DNA를 복구해 DNA 손상이 종양 형성으로 이어지는 것을 막고, 항암 치료에도 중요한 역할을 한다"고 설명했다. 일례로 시스플라틴 같은 항암제들은 DNA 손상을 일으키는데 이때 NER 복구 기작이 필수적이다.

쉐러 부연구단장은 "이번 연구는 두 단백질의 상호작용을 통해 NER 복합체가 형성되고 작용하는 기작을 보여줬다"며 "암 치료 효과 개선을 위한 후속 연구의 청사진을 제공했다"고 말했다.

[이영애 기자 yalee@donga.com]