KAIST, 손상된 DNA의 돌연변이 유발 매커니즘 규명

자외선과 담배연기 등으로 손상된 체내 DNA가 회복과 복제되는 과정에서 돌연변이가 발생하는 원리를 국내 연구진이 발견했다.

한국과학기술원(KAIST)는 3일 화학과 최병석 교수 연구팀이 생체정보를 저장하는 DNA가 손상 후 회복 및 복제하는 과정에서 중추적인 역할을 하는 단백질의 복합구조를 밝혀내고 돌연변이가 발생하는 과정을 분자 수준에서 규명했다고 밝혔다.

외부의 발암물질 등으로 하루에도 수 만 번 일어나는 DNA 손상이 정상적으로 복구되지 않은 상태에서 자기복제가 일어날 경우 세포의 죽음 또는 암과 같은 돌연변이 세포로 발전하는 것으로 알려졌다.

학계에서는 Rev1 단백질이 이러한 과정을 조절할 것이라고 추정해 왔지만 그 구조와 기능은 명확하게 밝혀내지 못했다.

최병석 교수 연구팀은 핵자기공명 분광법(NMR)과 엑스레이를 이용해 DNA 복제과정에서 중추적인 역할을 하는 'Pol 카파(κ)'와 'Rev1', 'Rev3', 'Rev7' 단백질의 복합구조를 각각 밝혀내고 이를 통해 DNA가 손상 시 돌연변이가 유발되는 메커니즘과 DNA 복제효소간의 상호작용, 손상부위를 통과한 합성된 DNA가 더 연장되는 메커니즘을 분자수준에서 밝혔다.

최병석 교수는 "이번 연구를 통해 암의 직접적인 발병원인인 DNA 손상의 매커니즘을 밝혀냈다"며 "이를 응용하면 개인별로 암의 원인을 제거할 수 있어 부작용 없는 맞춤형 항암자를 개발할 수 있을 것으로 전망된다"고 말했다.

[e-mail] 박지현 기자