국내 연구진이 무척추동물에서 척추동물로의 발생 수수께끼를 밝히는데 근거가 될 수 있는 새로운 단백질 합성 조절 기전을 세계 최초로 규명했다.
차세대융합기술연구원(원장 정택동, 이하 융기원) 김성훈 교수(서울대 의약바이오컨버젼스연구단) 연구팀과 한국생명공학연구원 대사제어연구센터 김명희 박사팀은 공동연구를 통해 척추동물에서만 작동하는 새로운 단백질 합성 개시 복합체 구조와 기능을 규명했다고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 네이처 커뮤니케이션스 3월 22일자 온라인 판에 게재됐다.
인간을 포함한 척추동물은 무척추동물과 비교했을 때 생명 유지를 위한 복잡한 체계의 혈관, 신경, 면역 시스템 등이 발달됐다. 척추동물은 고도로 발달된 시스템들을 형성하는데 있어 필요한 단백질들을 무척추동물과는 다르게 정확하고 정교하게 합성해 사용해야 한다. 하지만 어떤 방식으로 단백질 합성이 작동되고 조절되는지에 대해서는 알려지지 않은 상황이다.
연구팀은 이번 연구를 통해, TRS(Threonyl-tRNA synthetase)라는 효소가 척추동물 혈관이나 신경계 등 형성에 필요한 유전자들이 단백질로 합성되는데 특이적으로 작동하는 단백질 합성 개시 복합체를 구성한다는 사실을 발견했다.
척추동물 TRS는 무척추동물 TRS와는 다른 진화 과정을 통해 부가적인 부위를 획득한다. 이러한 부위를 매개로 단백질 합성을 개시하는데 필요한 인자들을 선택적으로 결합해 단백질 합성 개시 복합체를 형성한다. 척추동물로 발달하는 과정에서 필요한 혈관 형성 등에 사용되는 단백질을 합성하는 기전을 규명했다.
김성훈 교수와 김명희 박사는 “TRS가 매개하는 새로운 단백질 합성 조절 기전 발견은 척추동물의 발생 기원에 관한 단서를 제공할 뿐 아니라 인체의 혈관, 신경 및 면역 이상으로 발생하는 질병 치료에도 중요한 단서를 제공할 수 있다”고 밝혔다.
김정희기자 jhakim@etnews.com
