심혈관계 발달 관여하는 단백질 구조 첫 규명

고려대 송현규 교수팀, 네이처 구조분자생물학 誌 게재

염색체 분열, 심혈관계 발달 등에 핵심적으로 관여하는 단백질의 구조와 기능이 국내 연구진에 의해 처음으로 밝혀졌다.

고려대학교 생명과학부 송현규 교수팀은 심혈관계 및 염색체 분열에 핵심적인 역할을 하는 Ubr1 단백질의 한 부분(UBR박스)의 구조와 기능을 네이처 구조분자생물학 誌 게재했다고 13일 밝혔다.

Ubrl 단백질은 세포 분열 등에 관여하는 매우 중요한 단백질 중에 하나로서 가장 처음 특성이 밝혀졌지만, 20여년이 지난 지금도 구조 정보가 전무했다. 이에 학계에서는 이 단백질이 세포 내에서 어떻게 기질을 인식하는지 규명하고자 노력해왔다.

송 교수 따르면 Ubr1 단백질의 한 부분인 UBR박스는 지금까지 알려진 어떤 단백질과도 유사하지 않은 특별한 구조, 일명 접힘(folding)의 형태를 갖추고 있다. 또한 이러한 특이한 구조로 기질에 있는 아미노-말단*의 양(+)전하를 특이하게 인식한다.

송 교수는 “ 연구 결과 심각한 정신발달장애(요한슨-블리자드 증후군)를 일으키는 것으로 알려진 Ubr1 돌연변이 중에 하나가 UBR박스에 존재하는 아연(Zn) 결합 아미노산 잔기*이며, 아연의 형태도 지금까지 밝혀진 것과는 완연히 다른 삼차원 구조를 갖추고 있다”고 밝혔다.

송 교수팀은 이와 함께 특별한 UBR박스의 구조로 인해, 아미노-말단에 양전하를 띠고 있는 기질들을 특이적으로 인식할 수 있다는 사실도 생화학 실험을 통해 검증했다.

한편, 송 교수는 “이번 연구 결과를 통해 세포 내에서 발생하는 염색체 분열, 세포자멸사(apoptosis), 인체면역결핍바이러스 복제, 산화질소 인식, 식물체 발달(노화), DNA 수복, 감수분열, 심혈관계 발달 이해하는데 새로운 전기를 마련하게 됐다”고 설명했다.