기자명 문병도 기자
  • 입력 2021.07.15 10:48

이광록 GIST 교수 연구팀, DNA 염기손상 복구과정 중 알려지지 않은 핵심과정 밝혀

AP 핵산절단효소(AP endonuclease/ExoIII)와 DNA 중합효소(DNA polymerase)가 손상된 유전자의 염기를 복구하는 과정을 나타내는 모식도.
AP 핵산절단효소와 DNA 중합효소가 손상된 유전자의 염기를 복구하는 과정을 나타내는 모식도 (그림제공=GIST)

[뉴스웍스=문병도 기자] 이광록 광주과학기술원 생명과학부교수 연구팀은 DNA 손상 복구과정에서 AP 핵산절단효소가 손상부위를 단순히 절단하는 것이 아니라 연속적으로 분해하여 DNA 틈새 구조를 생성, 복구과정을 조절하는 기전을 알아냈다. 

연구팀은 핵산절단효소와 DNA 중합효소의 상호작용을 단일분자 형광관찰 기술을 이용하여 실시간으로 관찰했다. 염기손상복구 과정동안 일어나는 효소간의 상호작용과 DNA와 효소간의 상호작용을 실시간으로 단일분자수준에서 관찰, 그 복구기전을 규명했다.

복구는 핵산절단효소가 특정 부위(AP 부위)를 절단함으로써 시작되고 그 후 AP 부위에 강하게 결합하여 손상부위로부터 DNA를 빠르게 제거하며, 단일가닥 DNA의 강성에 의해 최소한의 DNA 틈새 크기로 조절됨을 관찰하였다.

무작위로 DNA를 분해하는 일반 핵산절단효소와 달리 AP 핵산절단효소는 AP 부위에 강하게 고정되어 해리되지 않고, 연속적으로 DNA를 분해하여 빠르게 DNA 틈새를 만든다는 것이다.

일시적으로 생성된 DNA 틈새 구조는 DNA 중합효소가 작동할 공간을 제공하였고 이 과정이 정교하게 시공간적으로 조절됨을 규명했다. 연구 결과는 사이언스 어드밴시스에 지난 14일 온라인 판에 게재됐다. 

GIST는 1993년 대한민국의 정부출연 연구중심 대학원 및 대학이다. 대한민국 과학기술정보통신부 산하 기타공공기관으로 1995년에 첫 석사과정이 시작되었으며, 2010년부터 학사과정을 운영 중이다.

2015년 영국 글로벌 대학평가 기관인 QS가 실시한 세계대학평가에서 GIST는 '교수 1인당 SCI급 논문 피인용지수' 부문에서 세계 2위, 2014년 처음 평가 대상이 된 THE 세계대학평가에서는 '공학, 기술' 분야 대한민국 4위, 세계 96위에 랭크되기도 했다. 광주광역시 북구 오룡동에 위치하고 있다.

이광록 교수 (사진제공=GIST)
이광록 교수 (사진제공=GIST)
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