아주대학교 의과대학 유전체불안정성 제어 연구센터
 
작성일 : 13-11-13 16:50
[공지] Nature Communications 논문 게재 - 인간세포 분열시 염색체 복제 및 분리 기전 규명 (한국연구재단 보도자료)
 글쓴이 : SRC센터
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   131108조간_[보도]_인간세포_분열시_염색체_복제_및_분리_기전_규명[1].hwp (647.5K) [18] DATE : 2013-11-13 16:50:41
인간세포 분열시 염색체 복제 및 분리 기전 규명 
염색체 이상에 의한 암, 유전질환 등의 원인규명 단서 제공
 
□ 국내 연구진이 인간세포의 분열시 복제된 염색체의 분리 과정에 대한 자세한 조절기전을 밝혀냈다. 이번 성과는 세포분열* 과정에서 염색체 이상으로 인해 유발될 수 있는 암이나 다운증후군 등의 다양한 질환들에 대한 발병 기전을 이해하는 데에 기여할 것으로 기대된다.
    * 흔히 체세포분열이라고 불리는 모세포와 딸세포의 염색체 수가 같은 유사분열(Mitosis)이 일어나며, 유전물질(DNA)은 히스톤 단백질과 꼬여 염색사 형태로 핵에 흩어져 있다가, 유사분열기(M phase)에 염색사가 응축하여 염색체(chromosome)를 형성한다. 
  o 성균관의대 분자세포생물학교실 이창우 교수와 김현수 박사(제1저자) 팀이 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업(SRC 유전체불안정성 제어 연구센터) 등의 지원으로 수행한 이번 연구성과는 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)지 10월 23일자 온라인 판에 게재됐다. 
     (논문명 : Functional interplay between Aurora B kinase and Ssu72 phosphatase   regulates sister chromatid cohesion ) 
 
□ 생물의 성장이나 발달을 위해서는 세포분열이 필수적이며, 세포분열시 핵 안의 염색체가 2배로 복제된 후, 2개의 딸세포로 분리되는 과정이 정밀하게 제어되어야 유전정보가 정확하게 전달될 수 있다.
  o 염색체 복제과정 조절에 있어서 코헤신*이라는 거대 단백질 복합체가 관여하는 것으로 알려져 있지만, 대부분 효모(yeast)에서 증명되었고, 인간세포에서의 정확한 기전을 밝히는 데에는 한계가 있었다.
    * 코헤신(cohesin) : 세포주기 동안 염색체 접합과 분리 조절을 담당하는 고리모양의 단백질 복합체
 
□ 연구팀은 세포분열과정에서 복제된 염색체를 결합하고 분리시키는 과정에 작용하는 새로운 단백질 Ssu72를 발굴하고, 이 단백질이 발암 유전자이자 단백질인 Aurora B와 상호작용함을 규명해 냈다.
  o 연구팀은 Ssu72가 복제과정을 조절하는 코헤신 단백질에 작용하는 탈인산화효소*임을 밝혀내고, 세포 내에서 Ssu72를 억제시키거나 변형시키면 복제된 염색체가 비정상적으로 빠르게 분리되는 것을 확인함으로써 복제된 염색체를 결합시키기 위해서는 Ssu72가 필수임을 알아냈다. 
  o 또한, 세포의 유사분열기에서 매우 중요하다고 알려진 Aurora B가 인산화효소**로 Ssu72에 작용하면, Ssu72의 기능인 탈인산화 활성도가 현저하게 낮아짐을 알아냈다.
    * 탈인산화효소(phosphatase) : 타겟 단백질에 결합된 인산기(phosphate group)를 제거하는 단백질로, 타겟 단백질의 기능 및 생화학적인 특성을 변화시킨다. 
   ** 인산화효소(kinase) : 탈인산화효소와 반대로 타겟 단백질에 인산기를 전달하는 단백질로, 마찬가지로 타겟 단백질의 활성 등에 영향을 준다. 
 
□ 염색체 분리과정에서의 오류로 인한 염색체 이상은 암이나 다운증후군 같은 유전질환 등으로 이어질 수 있는데, 
  o 이번 연구성과는 세포분열시 복제된 염색체의 결합 및 분리가 Ssu72의 탈인산화 활성에 의해 조절됨을 밝힘으로써, 향후 이러한 질병의 원인규명이나 치료제 개발 등에 중요한 자료로 활용될 것으로 기대된다.
 
□ 이창우 교수는 “연구초기부터 염색체 결합 및 분리 기전에 관심이 많았으며, 난제로 남아있던 인간세포에서 복제된 염색체가 결합하고 분리되는 새로운 작용기전을 밝혀서 기쁘다”면서, 
  o “앞으로 염색체 이상 질환 환자들에게 실질적으로 도움이 될 수 있도록 꾸준히 연구하겠다”고 밝혔다.
 
◈ 관련기사는 미래창조과학부, 한국연구재단 홈페이지(보도자료)에서 확인 가능함(보도자료 - 첨부파일)