포도당 세포내 단백질 합성과정 규명

국내 연구진이 포도당의 세포 내 수송과 대사에 필요한 단백질이 합성되고 조절되는 과정을 밝혀냈다. 이 연구가 상용화되면 대장균을 이용해 유용한 생체물질을 효율적으로 생산할 수 있게 된다.

한국해양연구원 차선신 박사와 서울대 석영재 교수팀은 대장균에서 포도당 대사와 관련된 DNA의 발현을 억제하는 단백질(Mlc)과 포도당 수송단백질(EⅡB) 간의 결합구조를 규명하는데 성공했다고 9일 밝혔다.

연구팀은 세포 내에 포도당이 있으면 EⅡB 단백질이 포도당 대사와 관련된 DNA의 발현을 억제하는 Mlc 단백질과 결합함으로써 Mlc 단백질의 DNA 결합 능력을 떨어뜨린다는 사실을 확인했다.

Mlc 단백질은 세포 내에 포도당이 없을 때 포도당 대사 관련 DNA와 결합해 DNA가 발현되는 것을 억제하지만 포도당이 있을 때에는 DNA 대신 EⅡB 단백질이 Mlc 단백질과 결합해 포도당 대사가 증가한다.

이 연구 결과가 주목받는 이유는 대장균이 생명현상 연구에 사용되는 대표적인 모델 생물일 뿐 아니라 아미노산이나 유기산처럼 산업적으로 이용 가치가 높은 생체물질을 대량 생산하는 데 이용되기 때문이다.

차선신 박사는 “이번에 밝혀낸 포도당 수송과 대사 관련 유전자 조절 메커니즘을 이용하면 산업적 유용 물질을 고효율로 생산할 수 있는 산업미생물을 설계하는 것이 가능할 것”이라고 말했다.

이 연구는 최근 미 국립과학원회보(PNAS)에 발표됐다.

/[e-mail] 이재원기자