▣ 후성 유전 핵심 ‘히스톤 단백질’의 작용 원리 밝혀졌다

◎ 유전체 기능 조절 핵심 인자인 ‘히스톤 단백질’의 화학적 변성에 대한 작용 원리 규명

◎ 유전체의 비정상적인 변성 조절 및 제어를 통한 암 등의 난치질환 치료 기술 개발 기대

■ 국내연구진이 후성유전* 핵심인자인 히스톤 단백질**의 화학적 변성을 조절하는 신규 작용 원리를 규명하였다. 향후 이러한 작용원리를 기반으로 히스톤 단백질의 변성을 표적으로 하는 후성유전을 제어하는 물질 및 기술 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

* 후성유전 : DNA의 염기서열이 변화 없이 나타나는 유전자 기능의 변화가 후대에 유전되는 것을 말한다.
** 히스톤 단백질 : 세포내의 핵 내부는 염기성 단백질의 종류인 히스톤과 DNA 등으로 구성되어 있다. 이중 히스톤 단백질은 DNA를 감싸는 실패 역할을 하면서 유전자 발현의 조절에 중요하게 작용하는 단백질이다. 히스톤 꼬리의 화학적 변성에 따라서 각기 다른 단백질의 생산을 유도하기 때문에, DNA의 복제에 매우 중요한 역할을 한다.

○ 한국생명공학연구원(이하 생명연) 유전체맞춤의료연구단의 김정애 박사팀과 한국과학기술원의 김재훈 교수팀(교신저자: 김정애 박사/김재훈 교수)이 수행한 이번 연구는 한국연구재단이 추진하는 신진연구자지원사업(김정애) 및 삼성전자 미래기술육성재단의 기초과학 지원사업(김재훈)의 지원으로 수행되었고, 생물학 분야의 세계적 저널인 핵산지(Nucleic Acids Research, IF 11.561) 11월 30일자 판에 ‘Breakthrough Article’로 선정, 게재되었다.

■ 후성유전을 결정하는 대표적 인자인 크로마틴* 구성 히스톤 단백질의 화학적 변성은 세포 분화와 개체 발생 및 다양한 인간 질환의 진행과 밀접한 관련성이 있다.

* 크로마틴(Chromatin) : DNA와 4종의 히스톤 단백질(H2A, H2B, H3, H4)로 이루어진 핵산단백질 복합체인 뉴클레오솜(Nucleosome)으로 구성된 거대분자 복합체로써 원핵생물 내 유전체의 생리적인 상태

○ 특히, 크로마틴을 구성하는 4개 대표 히스톤 단백질(H2A, H2B, H3, H4) 중 히스톤 H3의 효소에 의한 촉매반응(메틸화)은 유전체의 발현, 유전체 안정성 유지 및 재조합 조절 등과 같은 핵심적인 유전체 기능 조절에 깊이 관여함이 알려져 있다.

1. 연구배경

2. 연구내용

3. 연구성과의 의미

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