단백질 조절통한 신약개발 길터

성균관대 하성철박사등 3명 DNA 3차원구조 규명

하성철 박사

김경규 교수

김양균 교수

하성철 박사팀의 논문이 게재된 20일자 네이처 표지. DNA 모형 3개중 왼쪽과 오른쪽은 각각 오른쪽 나선의 B형 및 왼쪽 나선의 Z형 구조를 나타내며 중앙에 B/Z형 DNA의 접합 부위(녹색)가 보인다.

단백질의 발현이나 제어에 관여하는 것으로 알려진 DNA의 새로운 구조를 국내 과학자들이 규명, 단백질 조절을 통한 신약개발의 새로운 길을 열었다.

성균관대 구조생물학연구실 하성철(30) 박사와 같은 대학 김경규(39) 교수, 중앙대 김양균(38) 교수 연구팀은 오른쪽 방향으로 꼬인 B형 DNA와 왼쪽 방향의 Z형 DNA가 이웃하는 접합부위의 3차원 입체구조를 세계 최초로 원자수준에서 규명했다고 20일 밝혔다. 이들의 연구성과는 학술잡지 ‘네이처’의 표지논문으로 이날 발표됐다.

이번 하 박사팀의 연구는 생체내에서 일반적인 형태인 B형 DNA와 다른 새로운 DNA의 구조를 밝혀냄으로써 이같은 특수한 구조의 DNA에 결합하는 단백질들을 이용한 신약개발 가능성을 제시한 것으로 평가 받고 있다.

Z형 DNA는 암 유발 유전자(c-myc)의 발현을 조절하고 천연두 바이러스를 비롯한 여러 가지 질병의 진행과정에서 관련 유전자를 조절하는 것으로 알려져 있다.

따라서 이번 연구를 통해 밝혀진 B형과 Z형 DNA간 접합부위의 3차원 구조를 바탕으로 이의 형성을 조절하거나 Z형 DNA 또는 접합부위에 결합하는 단백질을 저해하는 방법을 개발함으로써 관련 질병을 치료할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

이번 연구는 학문적으로도 지난 62년 노벨상을 수상한 미국의 제임스 왓슨과 영국 프랜시스 크릭의 B형 DNA의 3차원 구조 규명과 미국 MIT대학 리치 교수의 Z형 DNA의 3차원 구조연구에 이은 DNA 세부구조의 연구를 완결했다는 의미를 지니고 있다.

김양균 교수는 “이번 연구는 생명과학 분야에서 오랫동안 풀지 못했던 문제를 해결했다는 학문적 중요성과 함께 질병치료의 새로운 방법을 제시했다는 점을 인정받아 네이처의 표지논문으로 결정된 것으로 생각한다”고 말했다.