DNA 복제 스트레스 막아 '암세포' 잡는다

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 세포의 'DNA 복제 스트레스'를 해소하는 단백질을 찾아냈다. DNA 복제 스트레스가 암 유발의 주요 원인이라는 점에서, 항암 치료의 새로운 길이 열릴 것으로 예상된다.

기초과학연구원 유전체 향상성 연구단 이규영 연구위원팀은 세포 내 ATAD5 단백질의 역할에 대해 규명했다. 연구팀은 이 단백질이 DNA 복제 스트레스로 정지된 복제 기능을 재촉진 시키는 기능을 갖고 있다는 것을 밝혀냈다. 이전 연구에서는 이 단백질이 DNA 복제 조절에 관여한다고 밝힌 바 있다.

복제 스트레스 극복.. 암세포 발생 억제

DNA 복제 스트레스는 세포가 겪는 스트레스를 말한다. 세포는 DNA 복제를 통해 유전정보를 후세에 전달한다. 이를 위해서는 핵심물질인 뉴클레오티드와 복제 조절 단백질이 안정적으로 공급돼야 한다. 하지만 필요 물질이 공급되지 않거나 유해물질에 노출되면 DNA 복제가 정지된다. 이를 'DNA 복제 스트레스'라고 한다.

DNA 복제 스트레스는 암세포 발생의 주요 원인이다. 사람이 스트레스를 해소하지 못하면 각종 질병에 취약해지는 것처럼 세포가 복제 스트레스를 적절히 해소하지 못하면 유전정보 안정성이 떨어지고 암이 발생한다.

연구진은 복제 스트레스를 해소하더라도 ATAD5 단백질 양을 줄이면 DNA 복제가 재시작 되지 않는다는 것을 발견했다. 이어 ATAD5 단백질이 RAD51 단백질과 상호작용하는데 ATAD5 단백질이 없으면 RAD51 단백질이 복제를 멈춘 DNA 쪽으로 접근하지 못하고 DNA 복제도 다시 일어나지 않는다는 점을 확인했다.

특히 연구진은 "ATAD5 단백질이 결핍된 생쥐에서 암이 발생하고, 다수의 암세포에서 ATAD5 단백질의 돌연변이가 발견되는 것으로 보아, ATAD5 단백질이 복제 스트레스 해소 작용을 통해 '암 억제 단백질'로서 기능함을 알 수 있다"고 밝혔다.

복제 스트레스 해소로 암 억제

명경재 단장은 "이번 연구로 ATAD5 단백질이 DNA 복제 조절뿐만 아니라 DNA 복제 스트레스 해소에도 관여한다는 새로운 사실을 밝혔다"며 "암 발생의 주요 원인인 복제 스트레스를 조절하는 작동원리 규명을 통해, 향후 암 치료제 연구 및 개발로 나아갈 수 있을 것"이라고 말했다.

향후 연구진은 DNA 복제 스트레스의 원인에 대해서도 연구한다. 세포 내에서 자연적으로 형성되는 DNA 특이 구조, 특정 단백질의 기능 이상 등이 어떻게 DNA 복제 스트레스를 일으키는지 밝혀낼 계획이다. 이어 각각의 스트레스 유발 요인들을 세포가 어떻게 선별적으로 인지하고 적절히 대처하는지에 대해 규명할 예정이다.

한편 이번 연구성과는이달 16일 19시(한국시간) 네이쳐 커뮤니케이션즈에 온라인 판에 게재됐다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr