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제목 : 조로 증후군의 발병 기작을 분자 수준에서 규명[2004년12월15일]
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작성자 :
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봉상형
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메일 :
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renniebong@daeilscience.co.kr
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홈페이지 :
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http://www.daeilscience.co.kr
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내용 :
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여러가지 조로(premature aging) 증상이 복합적으로 동반되는 베르너 증후군(Werner syndrome)의 발병 기작을 분자 수준에서 규명한 연구 결과가 미국의 저명한 학술지 “사이언스(Science)”, 12월 10일자(306권, 5703호, 1951-1953)에 발표됐다. 이번 연구는 미국의 과학자들이 수행했다.
연구 결과의 요지는 염색체(chromosome)의 말단 부분을 감싸고 있는 말단소립(telomere)의 유실이 이 조로 증후군의 핵심 원인으로 작용한다는 것이다. 베르너 증후군이 WRN 헬리카제(WRN helicase)라는 효소의 결핍으로 인해 야기된다는 것은 이미 선행 연구를 통해 밝혀진 바 있다. 그러나 이 같은 효소 결핍이 구체적으로 어떤 기작을 통해 조로를 야기하는지에 대한 이해는 부족한 형편이었다. 이번 연구 결과에는 이에 대한 해답이 담겨 있다.
연구진은 DNA 복제(DNA replication)가 진행하는 동한 염기 가운데 G가 풍부한 구조 DNA 구조를 유지시키는데 WRN 헬리카제의 기능이 필요하다는 가설을 세운 후 이를 검증하기 위한 작업을 시도했다. 이를 위해 연구진은 WRN 헬리카제를 발현시키지 않는 세포계와 발현시키는 세포계를 유도해 둘을 비교, 분석하는 방법을 선택했다.
그 결과 제대로 기능을 나타내는 WRN 헬리카제가 없을 경우 세포에 함유된 염색분체(chromatid)에서 말단소립이 소실되는 현상이 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 그리고 보강 실험을 통해 두 개의 염색분체 가운데 말단소립이 소실되는 염색분체의 결실(deletion) 현상이 DNA 복제 과정 가운데 역방향 복제(lagging strand synthesis)를 동반하는 염색분체에 한정된다는 것을 확인할 수 있었다.
이 같은 일련의 결과들은 WRN 헬리카제가 G 염기가 많은 말단소립 DNA를 효과적으로 복제시키는데 필요하다는 것을 의미한다. 이 효소가 결핍됨으로써 말단소립이 정상적으로 형성되지 못하고 그 결과 노화 현상의 진행을 막지 못한다는 것이다. 따라서 이 같은 효소 기능을 회복시켜주면 말단소립 결실로 인한 유전체 불안정(genomic instability)을 방지해 조로 현상을 차단하는 것이 가능할 전망이다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)
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