마이크로RNA 생성 열쇠, ‘드로셔 단백질’ 3차원 구조 밝혀

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조병초
등록 2016-01-02 12:54:06

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miRNA를 이용한 신약 개발 등 응용 연구에 이론적 기반 제공할 것으로 기대

미래창조과학부산하 기초과학연구원(IBS) RNA 연구단 김빛내리 단장 연구팀이 마이크로알엔에이(이하 miRNA) 생성에 결정적 역할을 하는 드로셔(DROSHA) 단백질의 3차원 구조를 세계 최초로 밝혀냈다.

miRNA는 세포의 발생, 분화, 사멸, 분열, 암 발생 등 세포내에서 다른 유전자를 조절하는 핵심적인 역할을 한다.

지난 2003년 드로셔 단백질이 처음 발견된 후, 12년 만에 김 단장 연구팀이 처음으로 그 3차원 구조를 밝혀낸 것이다.

이번 연구는 miRNA 생성과정에서 재료물질(miRNA 1차 전구체)절단을 담당하는 마이크로프로세서의 드로셔 분자가 DGCR8 분자 두 개와 결합하는 위치를 명확히 규명해 원리를 보다 세부적이고 깊게 이해할 수 있는 바탕을 마련한 데 큰 의의가 있다.

연구진은 드로셔 단백질 3차원 모델링을 통해 마이크로프로세서 중 드로셔의 돌출부가 miRNA 1차 전구체의 하단 분기점에 끼워져 분기점을 인식하고 정확한 위치를 절단하는 모델을 제시했다.

또한 드로셔 단백질의 3차원 구조가 miRNA 2차 전구체의 절단에 관여하는 다이서 단백질과 구조적으로 유사함을 확인하고, 드로셔와 다이서가 같은 단백질로부터 진화했을 수 있다는 새로운 진화가설도 제시했다.

miRNA의 생성과 발현과정을 이해하면 유전자 변이나 이상발현으로 인한 질병의 치료법을 찾을 수 있다. 이번 연구성과는 miRNA를 이용한 신약 개발 등 응용 연구에 이론적 기반을 제공할 것으로 기대된다.

김빛내리 단장과 우재성 연구위원 등 연구자들이 3차원(3D) 프린터로 구현한 드로셔 모형 등을 활용해 이번 연구 결과를 직접 설명하는 동영상을 자사 웹페이지(www.cell.com/cell) 및 유튜브 채널(www.youtube.com/user/cellvideoabstracts)을 통해 공개할 예정이다.