손상된 DNA 복구하는 새 단백질 발견

"암 치료와 유전병 신약 개발에 도움될 것"

[사진= 게티이미지뱅크]

손상된 DNA를 복구하고 세포 방어 시스템에 기여하는 새로운 단백질이 발견됐다.

울산과학기술원(UNIST)은 26일 생명과학과 김홍태 교수, 바이오메디컬공학과 명경재 교수, 숙명여대 생명시스템학부 김용환 교수팀이 DNA 결속손상(ICL) 복구 과정에서 경로 선택에 중요한 역할을 하는 효소인 TRAIP와 결합하는 'ZNF212' 단백질을 발견했다고 밝혔다.

DNA 결속손상은 DNA 두 가닥 사이에 공유결합이 일어나 DNA 복제와 전사를 막고 절단을 초래해 세포 사멸을 유도한다. 항암화학요법에 이용되는 플래티넘 계열 항암제는 DNA 결속손상을 일으켜 암세포 사멸을 유도하는 원리를 활용한다.

기존 연구에 따르면 개구리알 추출물에서 TRAIP 단백질은 결속손상 복구를 결정하는 중요한 조절 인자다. 이 단백질이 인간 세포에서 결속손상을 복구하는 메커니즘은 밝혀지지 않았다.

ZNF212 단백질은 DNA 결속손상 복구에 중요한 역할을 하는 'NEIL3' 단백질과 직접적으로 결합해 NEIL3 단백질이 손상 위치로 이동하는 것을 돕는 것으로 확인됐다. [그래픽=UNIST 제공]

연구팀은 '효모단백질잡종법'을 이용해 결합 단백질인 ZNF212를 발견했다. 이 단백질의 발현을 줄이면 세포 염색체의 불안정성이 증가하고, 생존확률이 크게 떨어지는 것을 확인했다. 또 살아있는 세포에서 DNA 손상 부위로 단백질이 이동하는 것을 확인할 수 있는 '극소방사선기법'을 활용해 ZNF212 단백질이 TRAIP와 함께 DNA 손상 부위로 빠르게 이동하는 것을 관찰했다.

ZNF212 단백질은 DNA 결속손상 복구에 중요한 역할을 하는 'NEIL3' 단백질과 직접적으로 결합해 NEIL3 단백질이 손상 위치로 이동하는 것을 돕는 것으로 확인됐다.

김교수는 "이번 연구는 DNA 결속손상 복구 과정에 관여하는 새로운 단백질인 ZNF212의 역할을 보여줬다"며 "암 치료, 유전병 신약 개발을 위한 후속 연구의 청사진을 제공했다"고 말했다.

이 연구 결과는 생화학·분자생물학 분야 국제 학술지인 '핵산 연구'(Nucleic Acids Research) 3일 자에 온라인 게재됐다. 이 연구는 한국연구재단과 기초과학연구원(IBS), 대학중점연구소의 지원을 받았다.

이지원 기자 (ljw316@kormedi.com)