국내 연구진이 손상된 DNA를 복구하는데 도움을 주는 새로운 단백질을 발견했다.

울산과학기술원(UNIST, 유니스트) 김홍태 교수팀과 명경재 교수, 숙명여대 김용환 교수 공동 연구팀은 DNA 결속손상(Interstrand Crosslink, ICL) 복구 과정에서 경로 선택에 중요한 역할을 하는 효소와 결합하는 단백질을 찾았다고 밝혔다.

DNA 두 가닥 사이에 공유결합이 일어나는 현상을 결속손상이라고 하는데 결속손상이 생기면 DNA 복제와 전사를 막고 절단을 초래해 세포 사멸을 유도한다.

항암화학요법에 광범위하게 이용되고 있는 platinum계열의 항암제는 DNA 결속손상을 일으켜 암세포 사멸을 유도하는 기전을 활용한다. 따라서 DNA 결속손상의 복구에 대한 연구는 향후 항암제의 성능을 개선하는 데 활용될 수 있다.

연구팀은 기존 연구에서 개구리알 추출물에서 결속손상 복구 기작을 결정하는 조절인자로 작동하는 TRAIP(TRAF interacting protein)에 주목했고 인간 세포에서 TRAIP 기작을 밝혀내기 위해 ‘효모단백질잡종법(Yeast two hybrid)’을 이용한 결과 결합 단백질인 ZNF212를 발견했다.

연구 결과에 따르면 ZNF212 단백질의 발현을 감소시켰을 때 세포의 염색체 불안정성이 증가하고 세포의 생존성이 크게 떨어지는 것이 확인됐다.

또한 극소방사선 기법을 활용해 ZNF212 단백질이 TRAIP과 함께 DNA 손상 부위로 빠르게 이동하는 것을 관찰했다. 극소방사선 기법은 살아있는 세포에서 DNA 손상 부위로 단백질이 이동하는 것을 확인할 수 있는 방법이다.

연구진은 ZNF212 단백질이 NEIL3 단백질과 직접적으로 결합하며 NEIL3 단백질이 손상 위치로 이동하는데 중요한 역할을 한다는 사실도 확인했다.

김홍태 교수는 “이번 연구는 잘 알려지지 않은 DNA 결속손상 복구과정에 관여하는 새로운 단백질인 ZNF212의 역할을 보여줬다”며 “향후 암 치료, 유전병 신약개발을 위한 후속 연구의 청사진을 제공했다”고 말했다.

이번 연구 결과는 생화학&분자생물학분야 국제학술지 ‘Nucleic Acids Research’에  게재됐다.