KAIST, 저용량 고효율 RNA백신 개발 촉진…"합성과정 새 메커니즘 규명"

원형 RNA의 단백질 합성 과정에 대한 새 메커니즘 규명

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 저용량 고효율 리보핵산(RNA) 백신 개발을 가능하게 할 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST·대전 유성구)은 생명과학과 김윤기교수 연구팀이 진핵세포 내에서 일어나는 원형 RNA의 단백질 합성 과정에 대한 새로운 메커니즘을 규명했다고 23일 밝혔다.

분자생물학에서 ‘중심원리’라고 알려진 DNA로부터 시작해 RNA, 단백질로 이어지는 유전정보의 흐름은 다양한 생물학적 기능을 나타내는 중요 원리다.

최종 생산산물인 단백질은 번역 과정에 의해 생성되며 이와 관련한 메커니즘 연구는 예로부터 활발히 진행되고 있다. 최근에는 mRNA 백신과 관련해 RNA의 안정성과 합성 효율을 극대화할 수 있는 기법에 관심이 쏠리고 있다.

선형 mRNA는 세포내에서 매우 불안정해 항체 생성효율을 높이기 위해서 부득이 고용량의 mRNA를 접종하고 있는 상황이다. 이러한 고용량 접종은 mRNA에 기인하는 많은 부작용을 초래할 수 있다.

이에 연구팀은 원형 RNA에서 일어나는 새로운 형태의 단백질 번역과정을 규명했다. 연구팀은 세포 내에서 생성되는 대부분의 원형 RNA는 엑손 접합복합체(EJC)를 가지고 있음을 밝혔다.

또 엑손 접합복합체는 단백질 합성을 담당하는 리보솜을 끌어오는 기능을 수행하는 단백질(eIF3g)과 직접 결합함으로써 최종적으로 리보솜을 끌어와 단백질 합성을 유도함을 규명했다.

김윤기 교수는 “이번 연구는 안정성이 높은 원형 RNA에서 일어나는 합성 과정을 규명한 데에 연구의 의의가 있다"며 "이런 작용과정을 이용해 부작용을 최소화하고 고안정성 및 고효율 단백질 합성이 가능한 mRNA 백신을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다"고 말했다.

KAIST 생명과학과 장지윤, 신민경 박사과정생, 박주리 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.

연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 `핵산 연구 저널지(Nucleic Acids Research)'에 지난 9일 게재됐다.

memory4444444@news1.kr

사회