| 생화학세포생물학연구소, 환형 RNA의 기능 규명 | ||
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 최근, 중국과학원 생화학·세포생물학연구소 천링링(陳玲玲) 연구팀은 환형 RNA는 흡사 자연면역계 안정 제어에 참여하는 "천사"와도 같이 항바이러스 "호위병"-자연면역인자 PKR의 활성을 관리함을 발견하였다. 세포가 바이러스에 감염될 경우 환형 RNA는 대규모적으로 "제거"됨과 아울러 항바이러스 "호위병" PKR를 방출하여 항바이러스 면역반응에 참여시킨다. 그러나 항바이러스 "호위병" PKR 과활성화로 인한 자가면역질환-전신성홍반성낭창 질환 환자 체내에서 환형 RNA 함량은 뚜렷하게 감소되기에 자연면역계 안정 제어 "천사"로서의 기능을 지속적으로 발휘할 수 없다. 해당 연구는 환형 RNA가 자연면역에서의 주요한 기능 연구에 기반을 마련함과 아울러 자가면역질환의 임상진단 및 치료에 새 아이디어를 제공하였다. 해당 논문은 "Cell"에 게재되었다. 환형 RNA는 광범위하게 발현되지만 생물체내에서의 기능이 확정되지 않은 비코딩 RNA 분자 패밀리이다. 인간 유전체 서열에서 오직 1%~2%만 단백질 코딩 서열이고 98%는 비코딩 서열이다. 그중 긴 비코딩 RNA가 환형 RNA를 포함하는 경우가 아주 많다. 최근 세포에 숨겨져 있는 수만에 이르는 환형 RNA가 그 모습을 드러내고 있다. 그러나 반복적인 심층적 분석으로 검증된 인간 생명활동과 밀접한 관련성이 있는 선형 RNA와는 달리 환형 RNA는 아직도 풀지 못한 수많은 수수께끼로 남아있다. 연구팀은 초기 연구에서 환형 RNA의 생성 속도가 느리고 또한 해당 폐쇄 환형 구조의 비코딩 RNA 분자 내부는 아주 복잡한바 16~26개 염기쌍 머리핀구조(Stem and loop structure) 형성 경향이 있음을 발견하였다. 이러한 독특한 "형태"는 자연면역인자 PKR에 의하여 식별·결합될 수 있기에 PKR 활성이 억제되어 체내의 PKR 과활성화로 인한 면역반응을 방지할 수 있다. 바이러스가 세포에 침입된 후 환형 RNA는 리보뉴클레아제 RNase L에 의하여 대규모적으로 분해되지만 환형 RNA의 생성 속도가 느리기에 분해된 환형 RNA를 보충하지 못하며 따라서 PKR가 방출됨과 아울러 한층 더 활성화되어 일련의 항바이러스 "연쇄반응"을 유발한다. 홍반성낭창은 인체 자가면역계 질환이다. 연구팀은 체내 면역세포 검사를 통하여 전신성홍반성낭창 환자의 환형 RNA 함량이 정상인에 비하여 뚜렷하게 낮고 PKR 면역인자가 줄곧 과활성화 상태를 유지하기에 체내 면역응답 시스템의 "과작동"을 유발함을 발견하였다. 연구팀은 기술 수단을 통하여 환자 유래 면역세포에서의 환형 RNA 수를 증가시킨 결과, 과활성화 "작동" 자연면역인자 PKR 및 그 하위 면역 신호경로가 뚜렷하게 "제어"됨을 관찰하였는데 이는 환형 RNA는 흡사 자연면역계 안정 제어 "천사"와도 같이 항바이러스 "호위병" PKR의 활성을 관리함을 심층적으로 제시한다. 연구팀은 최초로 환형 RNA의 분해 메커니즘 및 그 특수한 2차 구조(Secondary structure) 특성을 규명함과 아울러 환형 RNA와 자연면역 응답 제어 메커니즘 및 염증성 자가면역 질환의 발병 메커니즘을 함께 결합하여 연구를 수행하여 면역 염증 자가조절 방식에 새 관점을 제안하였을 뿐만 아니라 염증성 자가면역 질환의 발병 메커니즘 및 향후 중재치료에 새 아이디어 및 잠재적 표적을 제안하였다. 정보출처 : http://www.cas.cn/cm/201904/t20190426_4689991.shtml |
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