기초연 연구팀, DNA 손상 복구 비밀 ‘손상우회 스위치’ 찾아

ATAD5 단백질이 DNA에 결합한 Ub-PCNA의 탈유비퀴틴화를 촉진. (기초연 제공)/뉴스1

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 DNA 손상으로 복제 장애가 발생하더라도 정상적인 DNA 합성이 재개될 수 있도록 돕는 암 억제 단백질(ATAD5)을 찾았다.

기초과학연구원(IBS)은 유전체 항상성 연구단 강석현 연구위원 연구팀이 ATAD5가 DNA 손상 시에도 DNA 복제는 중단되지 않도록 유도하는 손상우회 신호를 부적절하게 증폭되지 않도록 조절, 유전체 안정성을 유지하는 역할을 하는 것을 규명했다고 13일 밝혔다.

염색체 복제 과정에서 DNA 손상으로 복제 장애가 발생하면 합성 중인 DNA를 감싸 다양한 단백질과 DNA 간의 상호작용을 매개하는 필수 단백질 증식세포항원(PCNA)이 유비퀴틴 단백질과 결합해 유비퀴틴화가 일어난다.

유비퀴틴화된 PCNA는 DNA 손상복구 단백질들을 손상 부위로 끌어와 복제가 계속될 수 있도록 유도하지만 이는 부정확하고 비효율적이다.

탈유비퀴틴화 효소를 통해 Ub-PCNA에서 유비퀴틴이 제거돼야 정상적인 DNA 합성을 재개할 수 있으나, 이러한 Ub-PCNA 탈유비퀴틴 과정은 지금껏 규명되지 않았다.

이에 연구팀은 ATAD5가 탈유비퀴틴화의 핵심 인자임을 규명했다.

또 생쥐 모델을 통해 탈유비퀴틴화 효소와의 결합을 방해하는 ATAD5의 돌연변이가 Ub-PCNA의 탈유비퀴틴화를 억제하고 생쥐 피부의 UV에 의한 DNA 손상을 증가시킴을 확인해 DNA 복제 및 손상복구 과정이 어떻게 연동하며 유전체 안정성을 유지하는지 이해하는 중요한 단서를 찾았다.

강석현 IBS 연구위원. /뉴스1

강석현 IBS 연구위원은 “후속 연구를 통해 ATAD5와 탈유비퀴틴화 효소 복합체의 구조적 특성을 밝히고 생화학적 활성과 연계해 Ub-PCNA의 탈유비퀴틴 과정을 효과적으로 제어할 수 있는 방법을 찾을 예정”이라고 말했다.

이번 연구 성과는 세계적인 국제학술지 '미국국립과학원회보' 온라인에 12일 게재됐다.

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