RNA 분해의 비밀 ‘꼬리’에서 찾아내다

- 기초과학연구원 RNA연구단, 꼬리서열분석법으로 밝혀내 -

□ 미래창조과학부(장관 최양희)와 국제과학비즈니스벨트 핵심 기관인 기초과학연구원(IBS, 원장 김두철)의 RNA연구단(단장 김빛내리)이 세포 안에 있는 전령RNA1)의 분해과정에 숨겨져 있던 새로운 메커니즘을 발견하는데 최초로 성공했다.

□ 세포내 DNA에 담긴 유전정보는 전령RNA(mRNA)에 의해 복사되어 단백질을 만드는데 이용된다. 따라서 유전정보를 전달하는 매개체인 전령RNA의 생성에서부터 분해까지의 과정은 생명현상의 핵심과정이며, 다양한 생리현상과 질병을 이해하는 기반이 된다.

 o 연구진은 최근의 연구를 통해 전령RNA의 끝 부분에 유리딘2) 꼬리가 만들어짐을 보고한 바 있다.

 o 연구진은 한 발 더 나아가 올해 초 자체 개발한 꼬리서열분석법3)을 이용해 전령RNA의 분해를 촉진하는 ‘유리딘화4)’ 현상을 발견하고 이를 담당하는 두 개의 효소(TUT4, TUT7)5) 를 처음으로 밝혀냈다. 

□ 연구진의 이번 연구는 전령RNA의 생성에서 분해까지의 전 과정에 대해 보다 깊은 이해를 제공한 것은 물론이며, 이전 기술로는 알기 어려웠던 전령RNA 꼬리의 의미를 발견했다는데 중요성이 있다.  

□ 이번 연구결과는 분자생물학 분야 세계 최고 권위지 셀6)(Cell, IF 33.116)에 12월 4일자(현지시각 EST 12:00pm, 온라인)로 게재될 예정이다.

* (논문제목) TUT4, TUT7 단백질에 의한 유리딘화가 전령RNA의 분해를 유도한다 (Uridylation by TUT4 and TUT7 marks mRNA for degradation)

* (공동 제1저자) 임재철, 하민주, 장혜식 IBS RNA연구단 연구원

* (교신저자) 김빛내리 IBS RNA연구단장(서울대학교 생명과학부 교수)

□ 일반적으로 전령RNA는 성숙 과정을 거치며 긴 아데닌 꼬리를 갖게 되고, 기능을 마친 전령RNA는 긴 아데닌 꼬리가 짧아지며 분해과정이 시작된다.

 o 이렇게 꼬리가 짧아진 전령RNA는 이후 다양한 분해 효소들에 의해 최종적으로 잘게 분해된다.

 o 연구진은 짧은 아데닌 꼬리에 추가적으로 유리딘 꼬리가 붙는다는 사실을 밝혔고, 이렇게 유리딘 꼬리가 붙어있는 전령RNA는 빨리 분해된다는 것을 발견했다.

 o 또한 유리딘 꼬리는 두 개의 효소(TUT4, TUT7)에 의해 짧은 아데닌 꼬리를 가진 전령RNA 끝부분에 선별적으로 부착되며, 이 두 개의 효소를 인위적으로 제거한 세포에서는 전령RNA의 유리딘 꼬리가 사라지며 분해가 느려진다는 것을 밝혀냈다.