작성일 : 19-11-26 14:28
DGIST 곽준명교수·IBS 김윤주 박사 공동 연구팀, 핵심 물질 연구 , 생명현상 근원 '유전자 발현' 원리 알아냈다
 글쓴이 : happy
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생명현상의 근원을 풀어내 농작물 생산성 증가나 인체 질환 치료에 도움이 될 수 있는 연구 결과가 나왔다. 
단백질 분해 복합체인 프로테아좀의 구성단백질 RPT2a의 RNA 분해효소 조절 현미경 사진.<자료=DGIST 제공 >DGIST(총장 국양)는 곽준명 뉴바이올로지전공 교수와 김윤주 IBS 식물노화수명연구단 박사가 주축이 된 연구팀유전자 발현과 세포 내 제어 RNA 제어 항상성을 조절하는 핵심물질의 원리를 규명했다고 25일 밝혔다. 

생명체를 이루고 있는 세포는 복잡한 여러 작용들을 통해 스스로 조절하며 유지하는 능력을 갖고 있다.

이러한 작용 중 외부 유전자의 세포 내 침입을 억제해 유전자 형성을 조절하는 '유전자 전사 침묵(PTGS)'이 있고, 세포 내 잘못 생성된 RNA가 세포에 손상을 주지 않도록 이를 제거해 항상성을 유지하는 'RNA 품질관리(RQC)' 작용이 있다. 

이 두 가지 상호작용을 통해 세포내 RNA는 항상성을 유지하면서 생명의 영속성을 갖는다. 이러한 상호작용에 대한 자세한 메커니즘은 알려진 바가 거의 없다. 

연구팀은 두 작용의 원리를 알아내기 위해 연구를 진행했다. 세포 내 단백질분해 복합체인 26S 프로테아좀(26S Proteasome)이 제어 RNA의 항상성을 조절해 유전자 발현을 통제한다는 것을 알아냈다. 

연구팀은 이를 시각화하기 위해 '미끼(Prey)'와 '사냥꾼(Orion)'으로 명명한 세포 특이적 분자유전학적 시스템을 자체 고안했고, 이를 애기장대식물에 도입했다.

그 결과, 프로테아좀의 구성 단백질 'RPT2a'가 제어 RNA 항상성을 조절하는 분해 효소들과 결합하고 이 단백질들의 양을 조절해 유전자 형성을 조절하는 '유전자 전사 침묵' 작용에 기여함을 규명했다.

곽준명 DGIST 교수 "연구는 세포가 어떻게 단백질 분해 메카니즘을 이용해 제어 RNA생성을 조절하고 외부 RNA를 통제하는지에 대한 생명현상을 처음 규명한 것"이라며 "연구결과를 통해 농작물 생산증가와 인체 질환 치료에 새로운 접근 방법을 제공할 것으로 기대한다"고 말했다. 

연구 결과는 국제학술지 '네이처 플랜트(Nature Plants)'에 지난 18일자 온라인 게재됐다.