DNA 이중나선절단 부위 인접 DNA 틈에 결합하는 PCNA.(IBS 제공)/뉴스1

국내 연구진이 DNA 복구 중 결함·돌연변이를 막는 ‘결정적 순간’을 포착했다. 이는 DNA 상동재조합 결함으로 발생하는 유방암, 난소암 등 항암 연구에 활용이 기대된다.

기초과학연구원(IBS·대전 유성구) 유전체 항상성 연구단 이규영 연구위원 연구팀은 가장 심각한 DNA 손상으로 알려진 ‘DNA 이중나선절단'의 초기 복구단계가 정교하게 조절되는 메커니즘을 규명했다고 23일 밝혔다.‘DNA 이중나선절단'의 초기 복구 과정에 문제가 발생하면 유방암, 난소암을 일으킬 수 있다.

연구팀은 암억제 단백질 ATAD5가 상동재조합 복구 과정에서 핵심적인 역할을 수행한다는 사실을 밝힌 바 있다.

DNA 이중나선절단 부위에 남은 PCNA가 상동재조합 복구 결함을 일으키는 메커니즘.(IBS 제공)/뉴스1

이어 이번 연구에서 상동재조합 복구의 초기단계인 DNA 말단절제 과정에 DNA 복제단백질 PCNA가 관여하며 ATAD5가 이를 조절한다는 것을 규명했다.말단절제는 후속 복구 시스템을 결정하는 동시에 후속 단계에 필요한 DNA 구조를 생성하는 핵심적인 기능을 한다.

이밖에 연구팀은 ATAD5가 제대로 역할을 하지 못할 경우 복구 결함과 게놈 불안정성이 나타나는 메커니즘도 규명했다.

IBS 유전체 항상성 연구단 연구진들. 왼쪽 위부터 시계 방향으로 IBS 유전체 항상성 연구단 명경재 단장, 김남우 학생연구원(공동1저자), 박수형 연구기술원(공동1저자, 현 UNIST), 이은아 연구원.(IBS 제공)/뉴스1

이규영 연구위원은 “상동재조합 복구의 후반 단계인 DNA 복구 합성과정에서의 PCNA의 역할은 잘 알려져 있었다”며 "이번 연구로 그간 밝혀지지 않은 복구 초기단계에서의 PCNA의 역할과 중요성, 분자생물학적 조절 과정을 밝혔다"고 말했다.

또 "상동재조합 복구에 문제가 있는 경우 발생할 수 있는 유방암 및 난소암에 대한 새로운 항암 전략 수립에 기여할 것으로 기대한다”고 했다.

이규영 IBS 유전체 항상성 연구단 연구위원(교신저자). /뉴스1

이번 연구성과는 국제 학술지 ‘핵산 연구’ 온라인에 지난달 22일 게재됐다.


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