DNA의 입체적인 형태를 제어하면서 유전자 발현을 조절하는 핵막단백질의 역할이 보고됐다. 

순천향대 김영조 교수와 미국 카네기연구소 샤오빈 젱 · 이쉬안 젱 박사의 국제공동연구팀이 핵막 단백질인 라민이 유전체 3차 구조를 통해 유전자 발현을 조절하는 과정을 밝혔다고 한국연구재단이 18일 전했다.

DNA는 단단히 꼬이고 접혀져 있다가 필요한 부분을 느슨하게 펴서 유전정보를 발현한다. 타고난 DNA 염기서열의 이상과 관계없이 후천적으로라도 DNA의 3차원 입체구조에 문제가 생기면 유전정보 발현 양상이 달라지면서 질환이 유발될 수 있다. 유전체 3차 구조 연구는 그 역사가 10년도 채 되지 않을 정도로 초기단계다. 유전체는 생물체가 세포핵 안에 가지고 있는 DNA의 염기서열 전체다.

국제공동연구팀은 세포의 핵막에 존재하는 라민이 DNA의 특정 부위가 팽창하거나 핵막으로부터 분리되는 것을 억제함으로써 3차 구조 형성과 유지에서 중요한 역할을 한다는 것을 밝혀냈다.

라민이 없는 세포에서는 DNA 특정 부위의 3차 구조가 변형될 수 있다. 그러면 해당 부위의 유전자들은 비정상적으로 발현된다.

이번 연구결과는 조로증을 비롯해 라민 돌연변이로 인해 발생하는 약 20가지 유전성 질환의 원인 규명과 치료제 개발의 토대가 될 것이라는 평가가 나온다.

김영조 교수는 “이 연구는 DNA 3차 구조 형성에서 핵막단백질의 역할을 최초로 증명한 것”이라며 “향후 노화와 퇴행성 질환에서의 라민과 유전체 3차 구조의 역할을 규명하고, 이를 토대로 기존과 전혀 다른 신개념 바이오마커를 발굴할 계획이다”라고 했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 · 한국연구재단 기초연구사업(신진연구)의 지원으로 수행됐다. 연구성과를 담은 논문(논문명: Lamins organize the global three-dimensional genome from the nuclear periphery)은 세포생물학 분야 국제학술지 '몰레큘라 셀(Molecular Cell)' 온라인판에 실렸다. 

송강섭 기자 successnews@successnews.co.kr

Copyright ⓒ 썩세스경제