단백질 ‘생산 설계도’ 보호하는 RNA 조절 기전 찾았다

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 한국과 미국 연구진이 전령 RNA(이하 mRNA) 분해의 새로운 조절 기전을 찾았다.

기초과학연구원(IBS)은 RNA 연구단 김빛내리 단장, 미국 국립암연구소 유진 발코프 박사, KAIST 바이오및뇌공학과 이영석 교수 공동연구팀이 자체 개발한 단일핵산 분석법을 적용해 이 같은 성과를 냈다고 28일 밝혔다.

mRNA는 긴 단일 가닥 RNA 분자로, DNA에 보관된 유전 정보를 단백질에 전달하는 매개체다. 마치 단백질의 ‘생산 설계도’와 같다.

연구진은 다양한 RNA 조절 인자 중 특히 mRNA 꼬리에 주목해 왔다.

mRNA는 말단에 50-150개의 아데닌 염기로 구성된 긴 꼬리를 갖는데 mRNA를 보호하고 단백질 합성을 촉진하는 역할을 한다.

하지만 RNA 변형의 결과인 mRNA 꼬리는 그 변형의 특이적인 행태로 인해 생화학 실험과 정량적 분석에 어려움이 있었다. 또한 50-150개 RNA 분자의 연속적인 변형에 대한 단일염기 분석이 필요하여 mRNA 혼합 꼬리 조절 기전 연구에 제한이 있었다.

이에 연구팀은 mRNA 꼬리 조절 연구를 위한 단일핵산 분석법을 개발했다.

또 이 분석법을 활용해 세계 최초로 mRNA 꼬리가 분해되는 속도를 단일핵산 단위로 측정하는 데 성공, mRNA 꼬리의 새로운 분해 기전을 규명했다.

김빛내리 단장은 “mRNA 혼합 꼬리 조절에 대한 이해를 확장해 mRNA 안정성 조절과 유전자 발현 메커니즘에 대한 새로운 통찰을 제공했다”며 “혼합 꼬리에 기반한 다양한 유전자 치료법 연구와 RNA 첨단 신약 개발에 기여할 것”이라고 말했다.

이영석 교수는 “이번 연구는 분자생물학, 생화학 및 수학 분야가 만나 이룬 융합 연구의 결실”이라며 "미래 바이오공학 및 첨단바이오 분야 발전을 위한 공동연구의 중요성을 시사한다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 구조 분자생물학'에 지난 19일 게재됐다.

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