유전자 제어 관여하는 단백질 6종 발견

■ 유전자 제어 관여하는 단백질 6종 발견

 

우리 몸의 세포형(cell type)은 200종이 넘지만, 모든 세포의 DNA는 동일하다. 세포형은 어떤 유전자가 발현되느냐에 따라 결정되는 것이다. 유전자 발현이 매우 정밀하게 제어돼야 하는 이유가 여기에 있다. 예를들면, 배아 줄기 세포는 피부부터 뼈까지 어떤 조직으로든지 발달할 수 있다.

 

하지만, 이런 세포 분화 역시 유전체의 어떤 부분이 발현하느냐에 달려 있다. 일관해서 유전자를 올바르게 제어하는 데 필요한 6종의 단백질을, 덴마크와 미국의 과학자들이 찾아냈다. 덴마크 코펜하겐 대학과 미국 '메모리얼 슬론 케터링 암 센터(MSKCC)'의 과학자들은 이런 내용의 공동 연구 보고서를 저널 '분자 세포(Molecular Cell)'에 최근 발표했다.

 

2019년 09월 20일 온라인에 공개된 보고서 개요에 따르면, MSKCC의 후성 유전학 센터 소장인 크리스티안 헬린 교수팀은 코펜하겐 대학 부설 '생명 공학 연구. 혁신 센터(BRIC)' 등의 과학자들과 협업해서 유전자의 온. 오프 제어 메커니즘을 수년간 연구했다.

 

유전자의 온. 오프를 제어하는 핵심 단백질 복합체 가운데 하나가 PRC2이다. 그런데, PRC2가 유전체의 올바른 위치에 결합하게 돕는 PCL, EPOP, JARID2 등 6종의 단백질을 이번에 발견했다.

 

연구팀은 배아 줄기 세포에서 관련 단백질을 하나씩 제거하고, PRC2가 유전체의 특정 위치에 결합하는 데, 해당 단백질이 어떤 작용을 하는지 관찰했다. PRC2는 줄기 세포에서 연관 단백질 6종이 모두 제거될 때까지 유전체의 올바른 위치를 발견하는 능력을 유지했다. 다시 말해 6종의 단백질 중 하나라도 남아 있으면 제 위치를 찾아갔다.

 

보고서의 제1 저자인 BRIC의 요나스 회이펠드트 조교수는 "PRC2가 유도되는 유전체 상의 위치에 따라 각각 다른 단백질이 작용한다고 추정했다. 그러나, 6종의 단백질이 모두 작용했고, 단 한 종의 단백질만 남아도 유전체의 제 위치를 찾는 PRC2의 능력은 훼손되지 않았다"라고 말했다. 이번 연구 결과는 세포의 특화된 정체성 유지, 정상적인 배아 세포 발달, 질병의 발생 등을 이해하는 데 큰 도움이 될 것으로 연구팀은 평가했다.