전남대학교(총장 지병문) 의과대학 김영국 교수팀이 최근 세계적인 과학 학술지 '미국립과학원회보' 온라인판 3월 14일자에 마이크로RNA 생성에 관여하는 인자들의 핵심기능을 연구한 결과를 발표했다. (논문명: Re-evaluation of the roles of DROSHA, Exportin 5, and DICER in microRNA biogenesis)
김 교수는 이 연구를 기초과학연구원(IBS) RNA연구단과 공동으로 수행했다. 연구팀은 이 연구에서 드로셔와 익스포틴5(XPO5), 다이서(DICER) 등 마이크로RNA 생성에 관여하는 단백질들의 기능적 차이를 유전자 제거 실험을 통해 처음으로 확인했다.
마이크로RNA는 약 22개 정도의 염기로 구성된 작은 RNA로 다른 유전자를 조절하는 역할을 한다. 인간 세포에는 약 2600여 개의 마이크로RNA가 존재하는 것으로 알려져 있으며 생명체의 발생과 분화, 세포의 분열과 사멸, 암 발생 등 여러 과정에서 다양하고 핵심적인 역할을 한다. 따라서 마이크로RNA의 생성 및 조절 과정에 문제가 생기면 여러 질병이 발생한다.
기존 연구 결과에 의하면 대부분의 마이크로RNA가 생성되기 위해서는 드로셔, 익스포틴5, 다이서 단백질이 필요한 것으로 알려져 있었다. 하지만 이들 단백질들이 마이크로RNA 생성에 어느 정도 기여하는지는 명확히 밝혀지지 않았다.
김 교수 연구팀은 대장암 세포주에 유전자 가위 기술을 적용함으로써 세포주에서 드로셔, 익스포틴5, 다이서 유전자를 제거하고 각각 마이크로RNA 생성에 어떠한 영향을 미치는지 분석했다.
그 결과 드로셔 유전자가 제거된 세포에서는 마이크로RNA가 전혀 생성되지 않았으며 다이서 유전자가 제거된 세포에서는 마이크로RNA 생성량이 크게 줄어들고 약간의 마이크로RNA만이 생성됐다. 그러나 익스포틴5가 제거된 세포에서는 마이크로RNA가 상당히 많은 양으로 계속 만들어졌다.
연구진은 이 연구 결과를 통해 익스포틴5는 그 기능을 잃거나 이상이 생겨도 대체 기전으로 보완될 수 있다는 것을 보여준다고 설명했다.
김 교수는 "마이크로RNA 생성에 관여하는 핵심인자들이 해당 물질을 생성하는 데 얼마나 기여하는지를 정밀하게 분석할 수 있었다"며 "이 연구결과는 마이크로RNA 생성 과정에 중요한 정보를 제공해주며 연구에서 정립한 세포주들은 앞으로의 마이크로RNA 연구에서 중요한 자원들로 이용될 수 있을 것"이라고 말했다.
한편 이 연구는 기초과학연구원(IBS) 사업과 전남대의 지원으로 수행됐다.
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