이준화ㆍ최병석 교수팀
대부분 오른쪽 방향으로 꼬여있는 DNA의 이중나선 중 일부가 왼쪽으로 꼬이는 과정을 국내 연구진이 규명해 냈다.
경상대 이준화 교수(화학과ㆍ사진)와 KAIST 최병석 교수팀(화학과)은 특정 단백질이 DNA에 작용해 이중나선의 회전방향을 바꾸는 메커니즘을 알아냈다고 14일 밝혔다.
유전물질인 DNA는 대부분 오른쪽 방향으로 휘감겨 도는 이중나선 구조인데, 이중 약 1000만분의1 정도는 왼쪽방향으로 돈다. 이처럼 오른쪽으로 도는 나선형을 B-DNA, 왼쪽으로 도는 나선형을 Z-DNA라고 한다.
오른나선인 B-DNA는 특정한 단백질이 결합하거나 극도로 높은 농도의 소금에 노출됐을 때 왼나선인 Z-DNA로 변화한다. 왼나선 Z-DNA이 생기면 생체 내에서 질병과 같은 이상현상이 나타나는 것으로 알려져 있다. 그런데 지금까지 B-DNA가 Z-DNA로 변환되는 과정에서 생성되는 중간단계는 어떤 모습인지 알려지지 않았다.
연구팀은 핵자기공명분광기(NMR)로 DNA와 여기에 결합하는 단백질의 3차원 구조를 분석한 결과, 이 단백질이 DNA의 특정 염기서열이 반복되는 부위에 결합해 DNA의 회전을 풀어준 뒤 다시 반대 방향으로 꼬아서 붙여주는 것을 발견했습니다. 길이가 아주 긴 유전자의 일부분이 Z-DNA 구조를 형성하는 이유를 설명할 수 있게 된 것.
이준화 교수는 "이번 연구결과는 단백질에 의한 DNA 이중나선의 구조변형과 유전자 발현조절, 면역시스템 등에 대한 이해를 넓히고 암치료제나 면역치료제 개발에 실질적인 도움이 될 것"이라고 연구의의를 밝혔다.
이 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 지원하는 해양극지기초원천기술 개발사업과 중견연구자 지원사업의 지원 하에 이뤄졌으며, 연구결과는 화학분야 권위지인 `미국화학회지' 온라인판 7일자에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
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경상대 이준화 교수(화학과ㆍ사진)와 KAIST 최병석 교수팀(화학과)은 특정 단백질이 DNA에 작용해 이중나선의 회전방향을 바꾸는 메커니즘을 알아냈다고 14일 밝혔다.
유전물질인 DNA는 대부분 오른쪽 방향으로 휘감겨 도는 이중나선 구조인데, 이중 약 1000만분의1 정도는 왼쪽방향으로 돈다. 이처럼 오른쪽으로 도는 나선형을 B-DNA, 왼쪽으로 도는 나선형을 Z-DNA라고 한다.
오른나선인 B-DNA는 특정한 단백질이 결합하거나 극도로 높은 농도의 소금에 노출됐을 때 왼나선인 Z-DNA로 변화한다. 왼나선 Z-DNA이 생기면 생체 내에서 질병과 같은 이상현상이 나타나는 것으로 알려져 있다. 그런데 지금까지 B-DNA가 Z-DNA로 변환되는 과정에서 생성되는 중간단계는 어떤 모습인지 알려지지 않았다.
연구팀은 핵자기공명분광기(NMR)로 DNA와 여기에 결합하는 단백질의 3차원 구조를 분석한 결과, 이 단백질이 DNA의 특정 염기서열이 반복되는 부위에 결합해 DNA의 회전을 풀어준 뒤 다시 반대 방향으로 꼬아서 붙여주는 것을 발견했습니다. 길이가 아주 긴 유전자의 일부분이 Z-DNA 구조를 형성하는 이유를 설명할 수 있게 된 것.
이준화 교수는 "이번 연구결과는 단백질에 의한 DNA 이중나선의 구조변형과 유전자 발현조절, 면역시스템 등에 대한 이해를 넓히고 암치료제나 면역치료제 개발에 실질적인 도움이 될 것"이라고 연구의의를 밝혔다.
이 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 지원하는 해양극지기초원천기술 개발사업과 중견연구자 지원사업의 지원 하에 이뤄졌으며, 연구결과는 화학분야 권위지인 `미국화학회지' 온라인판 7일자에 게재됐다.
안경애기자 naturean@
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