세계가주목하는생명과학!
KAISTBiologicalSciences
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기초 연구에서 응용까지, 미래를 여는 생명과학의 중심
이채연
Optogenetic storage and release of protein and mRNA in live cells and animals. Chaeyeon Lee, Jeonghye Yu, Jongpil Shin, Jihwan Yu, Yungyeong Heo, Moosung Lee, Daseuli Yu, YongKeun Park & Won Do Heo. Nature Communications volume 16, Article number: 6230 (2025)
빛으로 조절하는 표적 단백질 및 RNA 저장·방출 시스템

<질문>
세포 내에서 생체분자(단백질, mRNA) 저장과 방출이 가능한, 조절 가능한 막 없는 구획(compartment)은 어떻게 설계할 수 있을까?
다가성 결합이 가능한 광유전학 단백질의 특성을 이용하여, 표적 단백질이나 mRNA를 세포 내 인공 콘덴세이트(RELISR)에 선택적으로 저장하고, 푸른 빛(blue light) 자극으로 원하는 시점에 방출할 수 있는 기술을 개발했다.
이 시스템은 nanobody-항원 결합(단백질 표적), MCP–MS2 상호작용(mRNA 표적) 등 특이적 단백질–분자 인식 모듈을 조합해 세포 및 생체 내에서 단백질과 mRNA를 안정적으로 저장하고, 빛 자극에 따라 즉각적으로 방출할 수 있음을 다양한 세포주와 생쥐 조직에서 입증했다.