세포 기능 결정하는 유전자 발현 조절 단백질 확인

연세대 연구팀, CTCF 단백질의 역할 규명

연세대 의과대학 환경의생물학교실 김형표(왼쪽) 교수 연구팀은 카이스트 생명과학과 조원기 교수 연구팀과 세포 고유 기능을 결정하는 전사 상분리체 형성에서 CTCF 단백질의 역할을 규명했다고 23일 밝혔다.(사진 : 세브란스병원 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스] 안호균 기자 = 국내 연구진이 세포의 특정한 역할을 규정하는 유전자의 발현에 핵심 기능을 하는 단백질을 확인했다.

연세대 의과대학 환경의생물학교실 김형표 교수 연구팀은 카이스트 생명과학과 조원기 교수 연구팀과 세포 고유 기능을 결정하는 전사 상분리체 형성에서 CTCF 단백질의 역할을 규명했다고 23일 밝혔다. 이번 연구 결과는 옥스퍼드 대학교에서 발간하는 핵산 연구(Nucleic Acids Research, IF 16.971) 최신호에 게재됐다.

신체를 구성하는 세포는 동일한 유전 정보를 보유하는 동시에 고유의 기능을 수행한다. 고유 기능을 갖기 위해서는 세포 분화 과정에서 세포 정체성을 결정하는 유전자 발현이 필요하다.

'수퍼 인핸서(Super-enhancer)'는 유전자 발현 단계에서 핵심적인 역할을 수행한다. 수퍼 인핸서가 만드는 유전자는 세포 기능에 필수일뿐만 아니라 발달 장애 등 질병 발생에도 관여한다.

수퍼 인핸서가 관여하는 유전자 발생에는 다양한 전사인자들이 참여한다. 특히 슈퍼-인핸서에 붙어있는 단백질이 상분리를 통해 '전사 상분리체'를 형성하는 것이 유전자 발현에서 중요하다고 알려져 있다.

연구팀은 DNA 전사·복제를 조절하는 염색질 3차 구조가 수퍼 인핸서의 기능을 제한한다는 사실에 착안해 염색질 3차 구조를 결정하는 핵심 단백질인 CTCF가 전사 상분리체에 미치는 영향을 검증했다.

연구팀은 CTCF의 유무에 따라 유전자가 위치한 염색질 3차 구조가 변화하는 것을 확인하고 CTCF가 결정하는 염색질 3차 구조가 전사 상분리체 형성을 직접적으로 조절한다는 것을 밝혀냈다.

김형표 교수는 "이번 연구 결과는 개인의 유전적인 정보 등 생물학적 특성은 물론 유전자와 질병 간의 연관성을 밝히는 열쇠가 될 것"이라고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 ‘바이오의료기술개발사업’과 ‘중견연구자지원사업’, 서경배 과학재단의 '신진과학자 연구지원 프로그램' 등의 지원으로 수행됐다.


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