KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • News

News

 

 

image01.png

< 왼쪽부터 김윤기 교수, 장지윤, 신민경 박사과정, 박주리 박사>

 

KAIST(총장 이광형)는 생명과학과 김윤기 교수 연구팀이 진핵세포 내에서 일어나는 단백질 번역기전에 대한 새로운 메커니즘을 규명하였다고 밝혔다.

 

김윤기 교수 연구팀은 캡-비의존적인 단백질 번역기전의 새로운 메커니즘을 제시하였고, 이를 동그란 형태의 원형 RNA, 일명 circular RNA의 번역기전 중 하나의 방법으로 적용하였다.

 

생명과학과 장지윤, 신민경 박사과정생, 박주리 박사가 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구는 세계 최고 수준의 국제 학술지 `핵산 연구 저널지 (Nucleic Acids Research)'109일 일자로 소개되었다. (논문명 : An interaction between eIF4A3 and eIF3g drives the internal initiation of translation).

 

분자생물학에서 중심원리로 알려진 DNA로 시작하여 RNA, 단백질로 이어지는 central dogma는 다양한 생물학적 기능을 나타내는 중요 원리이다. 이때 최종 생산 산물인 단백질은 번역 기전에 의해 생성되며 그 기전에 관한 메커니즘 연구는 예로부터 활발히 진행되어오고 있었다.

 

특히 최근에는 mRNA 백신과 관련하여 RNA의 안정성과 번역 효율을 극대화할 수 있는 기법에 관해 관심이 쏠리고 있다. 일반적인 스플라이싱을 통해 생성되는 선형 형태의 RNA(Linear RNA)와는 달리, 백스플라이싱(back-splicing)을 통해 생성되는 원형 형태의 RNA(circular RNA)5’캡 구조와 폴리A꼬리 구조가 없기 때문에 선형 RNA에 비해 안정하다. 이러한 높은 안정성의 이유로 circular RNA의 번역 여부에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다.

 

연구팀은 스플라이싱을 통해 RNA에 위치하게 되는 엑손 접합 복합체 (Exon junction complex; EJC)의 주요 구성 인자인 eIF4A3 (eukaryotic translation initiation factor 4A3)와 번역 개시 인자 3g (eukaryotic initiation factor 3g; eIF3g)의 결합을 발견함으로써, 번역 기전을 일으키는 라이보좀을 포함한 단백질 번역 개시 인자들이 표적 RNA에 위치할 수 있음을 입증하였다. 따라서 캡에 비의존적인 번역 개시 메커니즘을 새롭게 밝힐 수 있게 된 것이다.

 

image03.png

 

그림 1. 캡 구조를 가지지 않는 circular RNA의 경우, 엑손 접합 복합체가 circular RNA에 결합하면 eIF3 복합체와 라이보좀을 포함한 단백질 번역 개시 인자를 모집하여 circular RNA의 단백질 번역 개시를 주도한다. Linear mRNA의 경우, -의존적 단백질 번역 개시와 엑손 접합 복합체를 통한 캡-비의존적 단백질 번역 개시가 모두 일어날 수 있지만 cap-의존적 단백질 번역 개시가 더 우세하여 캡-의존적 번역이 주로 일어난다.

 

더 나아가 캡에 비의존적인 번역기전이 반드시 필요시 되는 circular RNA에 연구결과를 도입시켜, in-vitro상에서 합성한 circular RNA에서 eIF4A3로 유발되는 internal translation이 일어남을 확인하였으며, 전사체 분석을 통해서도 그 효과를 확인하였다. 다시 말해 eIF4A3eIF3 복합체를 통해 모집된 라이보좀을 포함한 단백질 번역 개시인자들이 circular RNA의 번역을 일으킬 수 있음을 증명한 것이다.

 

연구팀은 eIF4A3eIF3g를 통한 캡에 비의존적인 번역기전을 밝힘으로써,

circular RNA의 새로운 번역기전 메커니즘을 증명하였다는 것에 더 큰 의미를 두고 있으며, 이는 더 나아가 circular RNA 발현 조절을 통한 치료제 개발에 활용될 수 있을 거라 기대하고 있다.

 

 

한편 이번 연구는 한국 연구재단의 지원을 받아 수행됐다.


List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
103 이승희 교수님_시각 정보 인식해 행동 결정하는 대뇌 신경회로 과정 밝혀 생명과학과 2021.08.30 1031
102 양한슬 교수님_ 서경배과학재단 2021년 신진과학자 선정 file 생명과학과 2021.08.31 1128
101 김대수 교수님_“뇌의 본능적 욕구 참고 기다리는 아이, 사회적으로 성공” 생명과학과 2021.09.06 1354
100 2021 Agrwal Award 시상식이 9월 9일(목) 오후 4시_이준혁 학생(정원석 교수) file 생명과학과 2021.09.06 1093
99 2021 대성해강미생물포럼_좌장 조병관 교수, 연사 김대수 교수_21.09.28(화) 13:00~ file 생명과학과 2021.09.13 1089
98 서성배 교수님(김보람 연수연구원)_제20회 한국 로레알-유네스코 여성과학자상 수상 file 생명과학과 2021.09.27 1736
97 [이승재 교수님] 건강한 장수를 유도하는 돌연변이 유전자 발굴 생명과학과 2021.11.24 981
96 [김상규 교수님] 식물 유전자 비밀 푸는 김상규 카이스트 교수 생명과학과 2021.11.24 1284
95 [김찬혁 교수님] 카이스트, 면역관문 신호 극복하는 차세대 CAR-T 세포 치료제 개발 생명과학과 2021.11.24 1229
94 [한진희 교수님] 카이스트, 뉴런(신경 세포) 교체에 의한 기억저장 규명 생명과학과 2021.11.24 1076
93 [김학성 교수님] 카이스트, 거대 단백질 구조체를 레고 블록 쌓듯 조립하는 기술 개발 생명과학과 2021.11.24 1296
92 [허원도 교수님] 빛으로 뇌 기능, 행동, 감정을 자유롭게 조절한다​ 생명과학과 2021.12.03 1038
91 [이승재 교수님] 국내 연구팀, 예쁜꼬마선충을 이용 새로운 항노화 단백질 찾아 생명과학과 2021.12.13 1152
90 [진에딧 이근우 대표] 한국인이 세운 ‘유전자 가위’ 스타트업… 실리콘밸리가 침흘리는 이유 생명과학과 2021.12.20 1686
89 [조원기 교수님] 세포 기능 결정에 핵심 역할 유전자 발현 단백질 찾았다 생명과학과 2021.12.24 1226
88 [조병관 교수님] 한국연구재단, 노화 방지하고 회춘하는 방법 제시 생명과학과 2022.01.13 1190
87 [정현정 교수님] 유전자 가위로 생체 내 정밀한 유전자 교정에 의한 면역 항암 치료​ 생명과학과 2022.01.18 1203
86 [오병하 교수님] 오미크론에도 듣는 범용 항체, 국내에서 개발 생명과학과 2022.02.04 961
85 [김찬혁 교수님] 서울대병원, '꿈의 항암제' CAR-T 임상1상 본격 돌입 생명과학과 2022.02.04 1223
84 [이주형 학부생] 포스텍SF 어워드에서 생명과학과 학부생 이주형, 단편 부문 가작 선정 생명과학과 2022.02.10 1089
Board Pagination Prev 1 ... 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Next
/ 23