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[1일IT템] 손상된 DNA를 없애는 단백질을 찾아냈다

표준과학연구원 최준혁 박사팀, 세계 최초 밝혀내
단백질 'TREX1' 많을 경우 NDA 손상조각 크게 감소
손상된 DNA 분해 메커니즘 활용해 항암연구에 도움 될 듯
표준과학연구원 바이오분석표준그룹 최준혁 박사(오른쪽)가 연구진과 함께 세포를 발암물질에 노출 후 DNA 손상을 확인하고 있다. 표준과학연구원 제공
표준과학연구원 바이오분석표준그룹 최준혁 박사(오른쪽)가 연구진과 함께 세포를 발암물질에 노출 후 DNA 손상을 확인하고 있다. 표준과학연구원 제공
[파이낸셜뉴스] 한국표준과학연구원(KRISS) 바이오분석표준그룹 최준혁 박사팀이 우리 몸속 DNA가 손상을 입으면 'TREX1'라는 단백질이 분해시켜 없앤다는 것을 세계 최초로 밝혀냈다.

최준혁 박사는 "DNA 조각들은 적절히 조절되지 않을 경우 노화와 질병의 원인이 된다"며 "특히 암세포 내에서 항암치료에 내성을 유발한다고 알려져 있다"고 설명했다. 최 박사는 "DNA 손상조각의 분해 메커니즘을 밝힌 이번 연구성과는 항암치료 연구에 유용한 정보가 될 것"이라고 말했다.

표준과학연구원에 따르면, 세포 내 DNA는 자외선, 흡연, 화학약품 등의 발암물질과 체내 대사물질로 인해 매일 지속적인 손상을 입는다. 세포 하나당 매일 1000~100만개 가량의 DNA 손상이 발생한다.

세포의 DNA 복구가 원활하지 않으면 DNA 손상이 누적돼 노화나 암을 포함한 심각한 질환이 발생할 수 있다. 그럼에도 DNA 내의 유전정보가 보존되는 이유는 세포가 손상된 DNA를 복구하는 시스템이 존재하기 때문이다.

자외선, 흡연 및 화학물질에 의한 DNA 손상과 복구 과정. 표준과학연구원 제공
자외선, 흡연 및 화학물질에 의한 DNA 손상과 복구 과정. 표준과학연구원 제공
연구진은 세포에 존재하는 수많은 유전자의 발현을 조절한 후 DNA 손상조각이 일어나면 어떻게 반응하는지 관찰했다.

연구진은 이번 실험에 표준과학연구원이 개발한 세계 최고 수준의 극미량 DNA 손상조각 측정기술을 적용했다.

이 기술을 활용하면 DNA 손상 후 3분 이내에 발생하는 DNA 손상조각까지 정밀하게 분석할 수 있다. 또한 검출에 필요한 시료의 양도 이전 대비 약 10분의 1로 줄여, 10 피코그램 수준의 극히 적은 시료에서도 분석이 가능하다.

그결과, TREX1 단백질이 많아지면 DNA 손상조각이 크게 감소했다. 또한 세포에서 DNA 손상조각이 감소하기 전에 대량으로 분리·정제해 시험관 내에서 TREX1 단백질이 DNA 손상조각을 분해한다는 것을 증명했다.

연구진은 "이 기술을 활용하면 개인별 DNA 복구 활성도를 직접적으로 상호비교할 수 있다"고 설명했다.
또한 "암 발생 위험도 혹은 항암치료 효과 등을 산출해 개인 맞춤형 암 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것"이라고 말했다. 향후 표준과학연구원는 극미량 DNA 손상조각 측정기술을 한층 더 발전시켜 임상 적용을 위한 발판을 마련할 계획이다.

한편, 이번 연구결과는 생명과학분야 저명 학술지인 '핵산 연구(Nucleic Acids Research)'에 4월 22일자로 게재됐다.

monarch@fnnews.com 김만기 기자