광주과학기술원 생명과학부 이광록 교수
유전자 돌연변이를 유발할 수 있는 DNA 염기손상을 복구하는데 관여하는 핵산절단효소의 새로운 기능이 분자 수준에서 밝혀졌다.
한국연구재단은 광주과학기술원 이광록 교수 연구팀이 DNA 손상 복구과정에서 AP 핵산절단효소가 손상부위를 단순히 절단하는 것이 아니라 연속적으로 분해해 DNA 틈새 구조를 생성, 복구과정을 조절하는 기전을 알아냈다고 15일 밝혔다.
연구팀은 핵산절단효소와 DNA 중합효소의 상호작용을 단일분자 형광관찰 기술을 이용해 실시간 관찰했다.
기존에는 전기영동(Electrophoresis)을 이용한 생산물 변화를 정량화해 결과를 유추했지만 이번 연구는 염기손상복구 과정동안 일어나는 효소간의 상호작용과 DNA와 효소간의 상호작용을 실시간으로 단일분자수준에서 관찰, 그 복구기전을 규명했다.
복구는 핵산절단효소가 특정 부위(AP 부위)를 절단함으로써 시작되고 그 후 AP 부위에 강하게 결합해 손상부위로부터 DNA를 1초 이내 빠르게 제거하며 단일가닥 DNA의 강성(rigidity)에 의해 최소한의 DNA 틈새 크기로 조절됨을 관찰했다.
무작위로 DNA를 분해하는 일반 핵산절단효소와 달리 AP 핵산절단효소는 AP 부위에 강하게 고정되어 해리되지 않고, 연속적으로 DNA를 분해하여 빠르게 DNA 틈새를 만든다는 것이다.
나아가 일시적으로 생성된 DNA 틈새 구조는 DNA 중합효소가 작동할 공간을 제공했으며 이 과정이 정교하게 시공간적으로 조절됨을 규명했다.
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