NSMF 단백질, 약한 단백질을 강하게 만들어 인산화 촉진
암과 신경 질환, 노화 관련 질병 치료에 기여할 것
(서울=내외방송) 우리가 업무 중 스트레스를 받는 상황에서는 성과를 제대로 내지 못하는 것처럼 체내의 DNA 또한 스트레스 상황일 때 다양한 문제를 유발할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
UNIST(울산과학기술원)는 "이자일, 김홍태, 최장현 생명과학과 교수 연구팀이 NSMF 단백질이 DNA 복제 스트레스 상황일 때 발생하는 문제점들을 해결하는 작용 과정을 알아냈다"고 최근 밝혔다.
NSMF 단백질은 주로 뇌에서 활동하는 단백질로 성장과 생식호르몬 분비, 후각과 관련된 신경세포의 발달과 움직임에 관여한다.
이 단백질이 정상적으로 작용하지 못하면 생식기능저하증과 후각기능 상실을 동반한 칼만 증후군 같은 희귀성 질환에 걸릴 수 있다.
연구팀은 DNA 복제 스트레스를 해소하기 위해서 NSMF 단백질에 주목했다.
DNA 복제 과정에서 오류가 생겨 복제를 방해받는 현상을 'DNA 복제 스트레스'라고 하는데, 이를 겪어 복제가 멈춘 단백질은 DNA 구조가 이중나선에서 단일나선 형태로 풀리게 된다.
단일나선 DNA에는 '복제단백질 A'가 결합하는데, 이렇게 결합된 복제단백질 A에 인과 산소로 이뤄진 인산기가 화학적으로 붙는 인산화 과정이 진행된다.
인산화된 복제단백질 A는 복제 스트레스를 해소하는 단백질을 복제가 멈춘 곳으로 불러들여 정상적인 활동을 하게 만든다.
NSMF 단백질의 역할은 약하게 결합된 복제단백질 A를 분리해 남은 단백질을 강하게 만든다.
강해진 단백질은 인산화 단백질 'ATR'을 만나 다시 복제단백질 A와 강하게 결합해 인산화가 빠르게 진행된다.
연구팀은 이 원리를 통해 DNA 복제 스트레스가 빨리 해소된다는 것을 확인했다.
이 교수는 "이 연구는 DNA 복제 스트레스 해소와 관련된 분자 기전을 규명해 암과 신경 질환, 노화와 관련된 질병 치료에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.
강유진 박사과정이 제 1저자로 참여한 이 연구는 삼성미래기술육성재단 등의 지원을 받아 수행됐으며 국제학술지인 '핵산연구학술지(Nucleic Acids Research)'에 최근 온라인 공개됐다(논문명: Alteration of replication protein A binding mode on single-stranded DNA by NSMF potentiates RPA phosphorylation by ATR kinase).
