생명/의료

푸단(復旦)대학, 세계 최초로 TET 단백질의 구조 규명

발행일 : 2013 / 12 / 11

푸단(復旦)대학 바이오의학연구원의 쉬옌훼이(徐彦輝) 연구진이 포유동물의 골수조혈과 관련이 있는 핵심단백질인 TET2의 3차원 구조를 세계 최초로 규명하였다. 관련된 연구논문은 2013년 12월 6일자 《Cell》지에 온라인상으로 게재되었다.

TET 단백질 패밀리는 TET1 단백질, TET2 단백질, TET3 단백질로 구성되는데, 포유동물의 발육과 골수조혈 등의 생명과정에 중요한 역할을 한다. TET 단백질이 기능을 상실하면 혈액종양 등 각종 질병을 초래할 수 있다.

유전물질 DNA에는 특별한 메틸화 마커(marker)가 존재하는데, 이 마커는 포유동물의 각 발육단계에서 필요에 따라 자동적으로 조절(제거 또는 추가)된다. 과학자들이 2009년에 TET 단백질이 메틸화 마커의 제거에 중요 역할을 하고 있음을 발견했지만, 그 구체적인 메커니즘을 규명하지 못하였다.

쉬옌훼이(徐彦輝) 연구진이 지난 4년 동안 X선 결정학(X-ray crystallography) 등의 연구방법으로 TET2 단백질과 DNA가 결합하는 3차원 구조를 규명하는데 성공하였다. TET2 단백질은 아주 ‘총명’해서 메틸화 마커를 자동적으로 식별한 후, 이 메틸화 마커에 의해 수식된 DNA를 자체 단백질 내부로 이전시킨다. 그 후 단백질 내부 철이온의 작용 아래 산화반응을 일으키면서 생성하는 새로운 마커로 기존의 DNA 메틸화 마커를 커버한다.

위 연구진은 진일보의 연구를 통해 혈액종양 환자의 체내에 TET2 단백질의 다양한 돌연변이가 존재하고, 그 돌연변이율도 아주 높음을 발견하였다. 이런 돌연변이는 TET2 단백질의 활성을 약화시켜 질병을 유발하는 요인으로 작용한다. 따라서 이 성과는 질병의 발병메커니즘을 규명하고, 혈액종양(골수성 백혈병 등) 등의 치료약물을 개발하는데 중요한 의의가 있다.