[대학저널 신효송 기자] POSTECH(포항공과대학교, 총장 김도연) 물리학과 이종봉 교수 팀과 미국 오하이오 주립대 리차드 피셸 (Richard Fishel) 교수팀이 단백질 효소 간의 신호 전달로 DNA 염기쌍의 오류를 바로잡는 메커니즘을 밝히며 수십 년간 논란이 되어온 큰 난제를 풀어냈다.
인체의 유전정보를 담은 DNA는 세포분열 시 일어나는 복제 과정이나 일상생활 등에서 손쉽게 훼손돼 대장암과 같은 각종 질병의 원인이 된다. 다행히 우리 인체에는 손상된 유전정보를 스스로 인식하고 복원하는 단백질 효소들이 있는데 학계에서는 이런 단백질 효소들 간의 상호작용과 복구 메커니즘에 관해 수많은 주장과 논쟁이 이어져왔다.
공동연구팀은 개별 생체분자의 움직임을 나노미터의 정확도로 추적하는 단분자 이미징 기법으로 염기쌍 오류 복구 단백질 각각의 움직임을 실시간으로 관찰해 염기쌍 오류를 수정하는 과정을 밝혀냈다. 이로써 염기쌍 오류 복원 시스템이 발견된 이래 지난 30여 년간 의견이 분분했던 논란에 종지부를 찍게 된 것. 이 성과는 세계 최고 권위의 과학전문지인 '네이처(Nature)' 온라인판(한국시간 17일)에 게재됐다.
이종봉 교수팀은 지난 2011년에도 MutS 단백질이 어떻게 염기쌍 오류를 감지하고 DNA상을 이동해 오류를 알리는지에 대한 연구로 '네이처(Nature)'의 자매지에 논문을 게재한 바 있다. 이번 연구는 선행 연구에 이어 MutS 단백질만이 아닌 오류 복구 시작에 관여하는 모든 단백질들에 대한 작동 메커니즘과 그들의 상호작용을 규명함으로써 DNA 염기쌍 오류 복구 시작에 대한 원리를 완벽히 설명한 것이다.
이종봉 교수는 "이처럼 경이로운 생명현상의 원리를 명확히 이해하는 것은 학문적 성취일 뿐만 아니라 나아가 유전자 결함과 관련된 질병의 발생 원인을 알아내고 궁극적으로 질병 치료 방법을 찾는데 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.
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