이동기교수_홍선우박사

- 미 국립과학원 회보 발표,“생체 내 유전 정보 흐름 기작에 대한 기존 학설 뒤집는 새로운 이론 제시”-

성균관대학교 화학과 이동기 교수팀이 화학유전체학 방법을 이용하여 유전체 정보 발현의 새로운 메커니즘을 규명하여 생명체의 생존기작에 가장 근원이 되는 유전정보 흐름의 네트워크를 보다 명확하게 이해할 수 있는 가능성을 제시했다. 연구팀은 유전체 정보 발현의 핵심 인자 중 하나인 TFIIH 인산화효소의 활성을 일시적으로 조절할 수 있는 화학유전체학 방법을 적용하여 그 활성화 기능을 규명하는데 성공했다.
이동기 교수와 홍선우 박사가 주도한 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단 추진하는 ‘글로벌연구실(Global Research Lab) 사업'과 ’일반연구자사업 기본연구(옛 기초과학지원사업)‘의 지원을 받아 수행되었으며 연구 결과는‘미 국립과학원 회보’에 8월 7일자 온라인 속보로 게재되었다.

이 교수팀의 이번 연구는 생명 현상 유지에 가장 핵심이 되는 과정 중에 하나인 유전자 발현 메커니즘을 연구하기 위해 진핵세포 연구에 널리 사용되는 생물인 효모에서 핵심 전사인자로 알려진 TFIIH 인산화효소의 활성을 조절하고 그 결과를 유전체 수준에서 분석할 수 있는 화학유전체학 접근방법을 적용하였고 그 결과 세계 최초로 해당 효소의 기능을 명확하게 규명하는데 성공했다.

TFIIH 인산화효소(kinase)는 RNA 제 2 중합효소의 말단 부분(CTD: C-terminal domain)을 인산화함으로써, RNA 중합효소의 전사 능력을 부여하는데 핵심적인 역할을 한다는 이론이 현재까지 학계에서 정설로 받아들여져 왔다.

그러나 이번 이동기 교수팀의 연구 결과 지금까지의 이론과는 달리, TFIIH 인산화효소는 RNA 중합효소의 전사 능력에는 큰 영향을 미치지 않으며 전사 후 mRNA의 변형 과정(mRNA capping) 진행에 한정되어 있다는 새로운 사실을 발견하였고 이것은 화학유전체학 분석 방법을 통해 생체 내 유전자 발현 메커니즘을 명확하게 규명한 예이다.

이동기 교수는 “이번 연구 성과를 더욱 발전시켜, 향후 화학유전체학 방법을 다양한 전사인자에 적용하여, 생명체의 유전자 정보 발현에 보다 명확한 메커니즘을 규명하게 될 것으로 기대한다”고 언급하였다.
이번 연구는 유전자 발현 연구 분야의 세계적인 석학인 미국 코넬대학교의 J. T. Lis 교수와 동국대학교 김소연 교수 등이 참여하였다.

유진희 기자

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