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| 엑손 접합 복합체의 원형 RNA(왼쪽), 선형 RNA 합성 과정. (자료제공=한국과학기술원) |
한국과학기술원(카이스트·KAIST)은 생명과학과 김윤기 교수 연구팀이 진핵세포 내에서 일어나는 원형 알엔에이(RNA)의 단백질 합성 과정에 대한 새로운 메커니즘을 규명했다고 23일 밝혔다.
분자생물학에서 ‘중심원리’라고 알려진 디엔에이(DNA)로부터 시작해 RNA, 단백질로 이어지는 유전정보의 흐름은 다양한 생물학적 기능을 나타낸다. 이때 최종 생산 산물인 단백질은 번역 과정에 의해 생성되며 이와 관련한 메커니즘 연구는 활발하게 진행되고 있었다.
최근에는 메신저(m)RNA 백신과 관련해 RNA의 안정성과 합성 효율을 극대화할 수 있는 기법에 관해 관심이 쏠리고 있다. 선형 mRNA는 세포내에서 매우 불안정하기 때문에, 항체 생성 효율을 높이기 위해서 부득이 고용량의 mRNA를 접종하고 있는 상황이다. 이러한 고용량 접종은 mRNA에 기인하는 많은 부작용을 초래할 수 있다.
연구팀은 원형 RNA에서 일어나는 새로운 형태의 단백질 번역 과정을 규명, 세포내에서 생성되는 대부분의 원형 RNA는 엑손 접합 복합체(EJC)를 가지고 있음을 밝혔다.
엑손 접합 복합체는 단백질 합성을 담당하는 리보솜을 끌어오는 기능을 수행하는 단백질과 직접 결합함으로써, 최종적으로 리보솜을 끌어와 단백질 합성을 유도함을 규명했다.
김윤기 교수는 “이번 연구는 안정성이 높은 원형 RNA에서 일어나는 합성 과정을 규명한 데에 연구의 의의가 있으며, 이 작용과정을 이용하여 부작용을 최소화하고 고안정성 및 고효율 단백질 합성이 가능한 mRNA 백신을 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 말했다.
한국연구재단의 지원을 받아 수행된 이번 연구의 결과는 국제학술지 ‘핵산 연구 저널지(Nucleic Acids Research)‘ 10월 9일자에 게재됐다.
류용환 기자 fkxpfm@viva100.com
