유전자 발현 있어 중요한 mRNA가 잘못되었을 때, 이를 인식하고 세포내에서 제거하는 NMD 기전의 분자생물학적 작용 원리가 국내 연구진에 의해 규명됐다.

고려대학교 생명과학대학 분자유전체학실험실 김윤기 교수팀은 세포에서 생성되는 비정상적인 mRNA가 특이적으로 제거되는 작용기전 (Nonsense-mediated mRNA decay; NMD)을 분자세포 수준에서 규명하는데 성공했다고 밝혔다.

김 박사팀은 잘못된 mRNA가 제거되는 기전과 관련, Upf1이라는 단백질의 도움으로 mRNA가 잘못된 것으로 인지 되면 Upf1은 PNRC2라는 단백질과 결합을 하여 세포내 mRNA 제거 장소로 생각되는 P-bodies로 잘못된 mRNA를 이동시키게 되며 P-bodies로 이동된 비정상적인 mRNA는 PNRC2의 도움으로 mRNA를 제거하는 단백질인 Dcp complex를 끌어와서 mRNA를 최종적으로 제거하게 된다고 설명했다.

이번 연구결과는 세포내에서 생성될 수 있는 잘못된 mRNA들이 제거될 수 있는 방법을 규명함으로써, 전사과정 이후 단계에서 일어나는 유전자 발현조절 연구에 큰 공헌을 할 것으로 기대된다.

특히 지금까지 알려진 모든 유전병들의 30%가 NMD와 결부되어 있다는 점과, 최근 많은 종류의 암이 NMD 기전과 연관되어 있다는 보고들은 이번 연구에서 발굴한 PNRC2가 NMD 관련 질환 치료제 개발을 위한 좋은 표적 인자일 가능성이 높음을 시사한다고 연구팀은 밝혔다.

이번 연구결과는 보건복지가족부암정복추진연구개발사업 등의 지원을 받아 수행되었으며, 분자생물학 분야의 대표적인 학술지인 'Molecular Cell' 16일자에 게재됐다.