아주대학교 의과대학 유전체불안정성 제어 연구센터
 
작성일 : 14-06-30 09:21
[공지] Journal of Neuroscience & Nature Neuroscience 논문 게재 - 생명의 설계도 지키는 '보안관' 단백질의 신경세포에서의 새로운 기능 규명 (한국연구재단 보도자료)
 글쓴이 : SRC센터
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   20140626_아주대_이영수교수.hwp (3.1M) [30] DATE : 2014-06-30 09:21:11
생명의 설계도 지키는‘보안관’ 단백질의
 
신경세포에서의 새로운 기능 규명
 
ATM 단백질의 염색체 말단손실에 따른 세포사멸 유도 및 염색체 구조변화 방지기능 밝혀
 
 
□ 국내 연구진이 DNA에 담긴 유전정보의 항상성*을 지켜주는 보안관 단백질의 신경세포에서의 새로운 기능을 찾아냈다. 유전체는 세포복제 등의 과정에서 손상될 수 있는데 특히 신경세포에서 이러한 손상을 제대로 복구하지 못하면 신경퇴화**를 동반하는 질환으로 이어질 수 있어 향후 관련 질환의 이해에 기여할 것으로 기대된다. 
 * 유전체 항상성 : 생명체의 모든 유전정보를 가리키는 유전체를 세포주기 동안 염색체, 염색질 등의 여러 형태로 변하는 과정에서 안정적으로 유지하기 위한 기전
 ** 신경퇴화 : 신경세포가 아직 잘 알려지지 않은 여러 기전을 통해서 죽어가는 현상으로 성숙된 신경세포는 한번 퇴화되면 복구되기 어렵다. 병변 부위에 따라 치매, 운동실조, 떨림 등 다양한 증상으로 나타난다.
 
   o 아주대 의대 이영수 교수 연구진과 미국 성유다 어린이 연구병원(St. Jude Children's Research Hospital)이 공동으로 수행한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업(SRC 유전체불안정성 제어 연구센터)의 지원을 받았고 연구결과는 신경과학분야 국제학술지 저널 오브 뉴로사이언스지(Journal of Neuroscience) 6월 4일자 및 네이처 뉴로사이언스지(Nature Neuroscience) 5월 4일자에 게재되었다.  
( 논문명 : Pot1a prevents telomere dysfunction and ATM-dependent neuronal loss, Journal of Neuroscience 2014; 34(23):7836-7844, Aberrant topoisomerase-1 DNA lesions are pathogenic in neurodegenerative genome instability syndromes, Nature Neuroscience 2014; 17(6):813-821 )

□ 연구팀은 신경세포에서 틸로미어* 이상을 인식하는 단백질 ATR**로부터 ATM***이 신호를 받아 신경세포 사멸을 조절하는 것을 알아냈다.
   o ATM은 DNA 이중나선절단 복구에만 관여하는 것으로 알려져 있었고 ATM과 신경세포 퇴화와의 연관성은 알려져 있었으나 정확한 분자기전에 대해서는 알려지지 않았었다.
   o 실제 틸로미어가 손상된 생쥐는 소뇌부위에서 신경세포사멸이 일어나는데 ATM이 만들어지지 않는 생쥐에서는 틸로미어 손상에도 불구하고 이러한 신경세포 사멸이 방지되었으며 이 신호는 ATR을 통해 ATM으로 전달되었다. 
  * 틸로미어(Telomere) : 복제과정 등에서 발생할 수 있는 염색체 말단손실로부터 유전정보를 보호하기 위해 각 염색체 말단에 존재하는 반복적인 염기서열 
 ** ATR : DNA 손상을 인식하여 복구에 필요한 단백질들을 인산화시키는 효소. ATR의 기능 이상은 희귀유전병(Seckel syndrome)의 원인이 된다.
*** ATM : DNA 절단을 인식하여 복구에 필요한 단백질들을 인산화시키는 효소. ATM의 기능이상은 소뇌의 신경세포 퇴화로 잘 걷지 못하는 희귀유전병(ataxia telangiectasia)의 원인이 되는 것으로 알려져 있다.
 
□ 연구팀은 이와 별개로 ATM이 DNA 이중나선이 지나치게 꼬이는 것을 막는 Top1*이 제 역할을 마치고 DNA로부터 잘 분리되도록 도와 신경퇴화를 방지한다는 것을 알아냈다.
   o 실제 Top1이 DNA에서 잘 분리되지 않는 생쥐모델에서 ATM이 만들어지지 않도록 한 경우 이 둘 간의 비정상적인 결합이 더욱 심화되는 것으로 나타났다.
 * Top1(Topoisomerase1) : DNA 이중나선 구조에 의한 물리적 긴장을 풀어주는 효소
 
□ 이 교수는 "ATM의 기능과 신경세포 퇴화와의 연결고리가 명확하지 않았으나 이번 연구로 다른 각도로 신경계 발생과정에서 ATM의 기능을 조명해야 한다는 방향을 제시한 것" 이라고 밝혔다.
 
◈ 관련기사는 미래창조과학부, 한국연구재단 홈페이지(보도자료)에서 확인 가능함(보도자료 - 첨부파일)