KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • News

News

유전정보·질병 연관성 규명 열쇠

연세대 의과대학 환경의생물학교실 김형표 교수(왼쪽)와 카이스트 생명과학과 조원기 교수/사진 제공=세브란스병원


 

세포의 특정한 역할을 규정하는 유전자 발현 과정에서 핵심 기능을 하는 단백질이 확인됐다.

 

연세대 의과대학은 김형표 환경의생물학교실 교수팀이 조원기 카이스트 생명과학과 교수팀과 세포 고유 기능을 결정하는 전사 상분리체 형성에서 CTCF 단백질의 역할을 규명했다고 23일 밝혔다.

 

신체를 구성하는 세포는 동일한 유전정보를 보유하는 동시에 고유 기능을 수행한다. 고유 기능을 가지려면 분화 과정에서 세포 정체성을 결정하는 유전자 발현이 필요하다. 이 때 ‘슈퍼-인핸서’(Super-enhancer)가 만드는 유전자는 세포 기능에 필수일 뿐 아니라 암, 발달장애 등 질병 발생에도 관여한다. 슈퍼-인핸서가 유전자 발생에 관여할 때는 RNA 중합효소 등 다양한 전사인자들이 참여하는데, 특히 슈퍼-인핸서에 붙어있는 단백질이 상분리를 통해 ‘전사 상분리체’를 형성하는 과정이 중요하다고 알려졌다. 상분리란 한 공간에서 농도가 다른 물질이 완전 분리되는 것을 말한다. 하지만 아직까지 전사 상분리체의 형성 과정에 영향을 미치는 요인에 관한 연구는 부족하다.


연구팀은 슈퍼-인핸서가 염색질 3차 구조에 의해 기능을 제한 받는다는 사실에서 염색질 3차 구조의 핵심인 CTCF 단백질이 전사 상분리체에 끼치는 영향을 검증했다./사진 제공=세브란스병원


 

연구팀은 DNA 전사 복제를 조절하는 염색질 3차 구조가 슈퍼-인핸서의 기능을 제한한다는 사실에 착안, CTCF 단백질이 전사 상분리체에 미치는 영향을 검증했다. CTCF는 유전체의 나머지 부분과 이질 염색질을 분리하는 분자장벽의 중심부를 형성하는 CCCTC 결합인자로서 염색질의 3차 구조를 결정하는 데 핵심 역할을 한다. 연구팀은 DNA 내 염기서열을 교정하는 크리스퍼 가위를 이용해 세포에서 CTCF를 선택적으로 제거하고 상분리체를 만드는 개개의 단백질에 형광 물질을 부착해 초고해상도 현미경으로 관찰할 수 있는 세포주를 제작했다. 세포주는 생체 밖에서 배양해 실제와 동일한 세포집합을 의미한다.

 

염기서열분석 기술을 이용한 염색질 구조 분석과 초고해상도 형광이미징을 통해 실시간 상분리체를 관찰한 결과 CTCF 유무에 따라 유전자가 위치한 염색질 3차 구조가 변화하는 것을 확인했다. CTCF가 결정하는 염색질 3차 구조가 전사 상분리체 형성을 직접 조절한다는 것을 밝혀낸 것이다.

 

연구팀은 유전자 변이를 찾아내기 위한 1차원적 염기서열 분석, 전사 조절 부위 발굴을 위한 2차원적 후성유전학적 특성을 분석하는 수준에 머물던 유전자 연구의 패러다임이 빠르게 진화하고 있다고 평가했다. 이번 연구 결과는 옥스퍼드 대학에서 발간하는 핵산 연구(Nucleic Acids Research) 최신호에 게재됐다.

 

김형표 연세대 의대 교수는 “유전자가 존재하는 공간과 시간적 변화를 연구하는 4차원적 단계로 올라서고 있다”며 “이번 연구 결과는 개인의 유전적인 정보 등 생물학적 특성은 물론 유전자와 질병 간 연관성을 밝히는 열쇠가 될 것”이라고 말했다.



출처 : https://www.sedaily.com/NewsView/22VEL0J3B7


List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
88 생명과학과 출신 곽유상 박사 ... 美 대학교수 됐다 과사무실 2007.07.31 14019
87 고병삼 학생 외 3명 Bioneer Award (2006) 수상 과사무실 2006.03.07 14118
86 최길주 교수 美 광생물학회 학술지 부편집장으로 선임 과사무실 2003.09.22 14136
85 임정훈 박사 한국분자・세포생물학회 우수박사학위논문상 수상 과사무실 2004.09.09 14172
84 [대덕넷] 노화억제 비밀 밝혀낸 김태국 교수...연구성과 집대성 '풀베팅' 과사무실 2006.06.12 14174
83 정유진 석사과정 학생, 조병관 교수 Nature Communications 논문 게재(2016.06) / Yujin Jeong, a Master's degree student and Prof. Byung-Kwan Cho published a paper in Nature Communications (2016.06) 생명과학과 2016.06.07 14184
82 김대진 학생 (전상용 교수님 Lab) 생화학분자생물학회(KSBMB) Sanofi 신약 연구상 수상! 과사무실 2014.05.29 14192
81 생명과학과 신임교원 오병하 박사 부임 소개 (2009.9.1) 과사무실 2009.09.10 14202
80 서연수 교수 생명과학상 수상 과사무실 2003.09.08 14249
79 KAIST 김태국 교수 신약개발 사이언스지 발표 과사무실 2005.07.01 14254
78 [매일경제] 김은준 교수"퍼즐놀이하듯 신경세포 연구" 과사무실 2003.09.23 14298
77 김은준 교수 연구팀, 자폐증 치료 가능성 열어 과사무실 2012.06.15 14303
76 허원도 교수, Nature Communications지 논문 게재 (2014. 6) 과사무실 2014.06.05 14305
75 송지준 교수, 김은지 박사 Molecular Cell에 논문 게재(2015) / Prof. Ji-Joon Song and PhD. Eun-Ji Kim published a paper at Molecular Cell (2015) 과사무실 2015.07.29 14393
74 김대수 교수 생명과학과 부임 과사무실 2004.09.01 14400
73 송지준 교수, PNAS 게재 (2012.8) 과사무실 2012.12.10 14410
72 임대식 교수, 김민철 박사 Cell Reports 에 논문 게재(2015.03) / Professor Dae-Sik Lim and Min Cheol Kim, Ph.D Publish in Cell Reports (2015.03) 과사무실 2015.04.06 14452
71 임대식 최길주 교수 승진 인사발령 과사무실 2004.09.01 14535
70 [동아일보] 한국 과학에 세계가 또 놀라다 -정종경교수팀 과사무실 2006.05.04 14541
69 강창원, 김은준 교수팀, ADHD 유전자 찾았다 과사무실 2011.04.18 14614
Board Pagination Prev 1 ... 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Next
/ 22