영남대 박현호 교수팀, 세포자살 DNA 잘림 현상 최초 규명

▲영남대 박현호 화학생화학부 교수

영남대학교는 최근 화학생화학부 박현호 교수 연구팀이 세포자살 현상 중 발생하는 DNA 잘림 현상을 분자수준으로 세계 최초 규명했다고 27일 밝혔다.

세포자살은 다세포생물 세포의 계획된 자멸 현상으로 정상적인 발생, 면역반응, 세포의 항상성유지 등에 필수다. 특히 세포자살 현상이 잘못 조절되면 암, 퇴행성 질환, 면역 질환 등 치명적인 인간 질병을 유발하기 때문에 근대 생명과학연구사에서 중요하게 다뤄졌다.

자살하는 세포에서는 세포 내 DNA가 180bp 정도 크기로 빠른 시간에 정확히 잘리는 독특한 현상이 나타난다. 지난 2000년대 초반 이 과정에서 DNA를 자르는 효소인 DFF가 발견됐지만 어떻게 DFF 효소가 세포자살 과정 중 빠르고 정확하게 180bp씩 DNA를 자르는지에 대한 수수께끼는 풀리지 않았다.

영남대 박 교수 연구팀은 "이번 연구에서 x-ray 결정학과 전자현미경 및 다양한 세포생화학적 기법을 이용해 DFF의 활성에 중요한 역할을 하는 CIDE 도메인 구조를 세계 최초로 밝혀냈다"며 "DFF에 속해있는 CIDE 도메인을 매개로 나선형 필라멘트를 형성해 DFF 효소가 확산되는 것을 막고, DFF가 나선형 DNA를 둘러싸서 DNA를 신속하고 정확하게 180bp로 자른다는 사실을 확인했다"고 말했다.

이번 연구결과는 미국국립과학원이 발간하는 세계적인 학술지 'PNAS' 최신호에 게재됐다.

박 교수는 "세포자살 과정을 겪는 DNA가 어떻게 빠른 시간에 180bp 정도의 일정한 크기로 잘려지는지에 관한 질문을 시작한 것이 약 15년 전이다. 이 퍼즐에 대한 답을 15년이 지난 지금 할 수 있게 돼 기쁘다"며 "연구실 학생들이 오랜 시간 포기하지 않고 연구에 매진해한 덕분"이라고 밝혔다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 기본연구와 보건산업진흥원 중개연구지원사업으로 수행됐다. 박 교수 연구팀의 최재영(28, 생화학전공 석사) 씨가 제1저자, 지도교수인 박 교수가 교신저자로 참여했다.

심현영 기자

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