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세포분열 과정의 핵심 메커니즘 규명
세포분열 과정의 핵심 메커니즘 규명
  • 교수신문
  • 승인 2020.02.10 08:14
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숙명여대 약학부 장창영·김용기 교수

난치성 질환인 암과 줄기세포 감소에 의한 노인성 질환의 발병기전을 이해하는 데 도움을 줄 수 있는 염색체의 응축·분리과정의 분자적 메커니즘이 규명됐다.

숙명여자대학교 약학부 장창영 교수와 김용기 교수 공동 연구팀은 3일 “세포분열과정에서 염색체가 응축·분리되는 과정은 히스톤단백질 N-말단의 역동적 수식에 의해 정교하게 조절되고 있는데, 그 일련의 과정에서 현재까지 명확히 해결되지 않은 퍼즐 조각을 밝혀냈다”고 전했다. 관련내용은 세계적인 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF:11.878)의 온라인판에 지난 1월 30일 게재됐다.

연구팀에 따르면 세포분열 과정에서 염색체의 응축·분리과정은 히스톤 단백질의 N-말단에서 일어나는 다양한 수식과정에 의해 정교하게 조절된다. 세포분열 과정에서 염색체 응축과정은 Aurora kinase에 의한 히스톤 H3의 세린 10번 잔기의 인산화에 의해 조절되는 것으로 알려져 있으나, 어떠한 인자에 의해 이 과정이 유도되는지에 대해서는 그동안 전혀 알려지지 않았다.

연구팀은 이점에 착안하여 히스톤 단백질에서 일어나는 다양한 수식 간의 상호작용을 체계적으로 연구했다. 그 결과 단백질 아르기닌 메틸화효소 6(PRMT6)에 의한 히스톤 H3의 아르기닌 2번 잔기의 메틸화가 세포분열 중기에서 Aurora kinase를 크로모좀으로 유인하는 주요 마커로 작용하고, 그 다음 단계로 세린 10번 잔기의 인산화가 일어난다는 사실을 확인했다.

이러한 아르기닌 메틸화가 선행되지 않으면 세포분열과정에서 다양한 결함이 동반되며, 비정상적인 세포가 생겨 암으로 발생할 수 있다. 연구팀은 “세포분열 과정 중 염색체 응축·분리과정의 분자메커니즘 이해는 난치성 질환인 암과 줄기세포 감소에 의한 노인성 질환의 발병기전을 이해하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 밝혔다.
 


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