악성암 치료 실마리..세포 내 방어시스템 이해 가까이

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 악성암과 같은 각종 질병의 원인이 되는 손상된 DNA의 복구 활성을 조절하고, 염색체를 안정화시키는 세포 내 방어 시스템의 원리를 찾았다.

유호진 조선대 교수.(사진=한국연구재단)

한국연구재단은 유호진 조선대 교수 연구팀이 세포 속 씨티아이피(CtIP) 단백질이 손상된 DNA의 말단을 정확하게 잘라내 DNA 복구를 촉진하고, DNA의 집합체인 게놈을 안정화시키는 원리를 알아냈다고 25일 밝혔다.

세포 분열 과정에서 발생한 DNA 손상을 회복하지 못하고 불완전한 유전자 정보를 딸세포에 물려주면, 다양한 돌연변이를 지닌 암세포가 생성된다. 따라서 염색체의 안정성을 유지하는 DNA 복구시스템 원리를 알아내는 게 중요하다.

최근에는 암세포의 빠른 분열로 DNA가 손상되면 세포 내 단백질들이 이를 인지하고 신호를 활성화해 염색체 안정성 유지에 관여한다는 연구들이 이뤄졌다.

하지만 손상된 DNA를 정교하게 잘라 돌연변이 발생을 최소화하고 염색체를 안정화시키는 정확한 메커니즘은 알아내지 못했다.

연구팀은 DNA 복구에 관여하는 CtIP 단백질이 세포 내 효소 단백질인 시아투(SIAH2)에 의해 변형된 후 손상된 DNA의 이중나선 말단 부위로 이동해 DNA 복구를 촉진하고, 정상적으로 복제되도록 역할을 하는 원리를 규명했다.

실험 결과, DNA가 손상되면 CtIP 단백질이 SIAH2에 의해 변형된 다음 손상된 DNA 말단을 정교하게 처리해 돌연변이 발생 없이 DNA를 복구시켜 염색체를 안정화시켰다.

DNA 손상이 심하면 DNA 복제가 정지되는 복제 스트레스가 발생해 악성암의 원인이 된다. 연구팀은 복제 스트레스 발생 시 SIAH2와 CtIP가 결합해 CtIP 단백질이 변형되고 복제 스트레스를 정상으로 회복시켜 돌연변이 발생을 억제한다는 사실도 확인했다.

유호진 교수는 “악성암 발생의 주요 원인인 염색체 불안정성을 효과적으로 제어하는 전략 마련의 열쇠를 제공했다”며 “DNA 복구 활성 조절 메커니즘을 이용한 악성암 극복을 위해 후속연구를 할 계획”이라고 했다.

연구 결과는 국제학술지 ‘뉴클레익 액시드 리서치’에 지난 달 14일에 게재됐다.