국내 연구진이 세포가 DNA 복제 스트레스를 해소하는 방법을 찾아냈다. 연구진은 이 연구를 통해 특정 단백질이 암을 억제하는 기능을 밝혀냈다. 이들은 향후 이 연구결과를 통해 암 치료제 연구 및 개발로 이어질 수 있을 것으로 전망하고 있다.

기초과학연구원(IBS)은 유전체 항상성 연구단 이규영 연구위원팀이 세포가 DNA 복제 스트레스를 견디지 못하고 멈춰버렸을때 복제 조절 단백질인 ATAD5가 다시 복제를 시작하도록 촉진한다는 것을 규명했다고 25일 밝혔다.

유전체 항상성 연구단은 이전 연구를 통해 세포 내 ATAD5 단백질이 DNA 복제 조절에 관여하는 단백질임을 밝힌 바 있다. 이번 연구에서는 ATAD5 단백질이 복제 스트레스를 해소하면 중간에 멈춘 DNA 복제가 다시 시작돼 안정적으로 완료된다는 것을 알아냈다.

연구진은 먼저 인간 세포 내 DNA 핵심물질인 뉴클레오티드의 양을 감소시켜 복제 스트레스를 가한 뒤 ATAD5 단백질 양을 줄였다. 복제 스트레스를 해소하면 DNA 복제가 다시 시작 돼야 한다. 하지만, ATAD5 단백질 양을 줄이면 복제 스트레스를 해소하더라도 DNA 복제가 일어나지 않았다. ATAD5 단백질이 DNA 복제 재시작에 중요하다는 것을 밝힌 것이다.

추가적으로 연구진은 DNA 복제 재시작에 있어 ATAD5 단백질의 분자생물학적 작동원리를 밝혀냈다.

ATAD5 단백질이 결핍된 경우 DNA 복제 과정이 멈춘 뒤 DNA 복제 재시작의 초기 과정에 필수적인 단백질인 RAD51이 복제가 멈춘 DNA쪽으로 접근하지 못함을 관찰했다. 이는 ATAD5 단백질이 RAD51 단백질과 상호작용하여, 복제 스트레스를 겪고 있는 DNA쪽으로 RAD51 단백질을 데리고 오는 방식으로 복제 재시작에 관여함을 의미한다.

복제 스트레스가 제대로 해소되지 않아, DNA 복제 재시작이 적절히 이뤄지지 않으면 암이 발생할 확률이 높아진다. 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.

이번 연구성과는 네이쳐 커뮤니케이션즈 16일(한국시간) 온라인 판에 게재됐다.