■ 연구성과

국내 연구진이 무척추동물에서 척추동물로의 발생 수수께끼를 밝히는데 근거가 될 수 있는 새로운 단백질 합성 조절 기전을 세계 최초로 규명하였다. 차세대융합기술연구원(원장: 정택동, 이하 융기원) 김성훈 교수(서울대 (재)의약바이오컨버젼스연구단) 연구팀(공동교신저자: 김성훈 교수, 공동제1저자: 정승재 박사)과 한국생명공학연구원 대사제어연구센터 김명희 박사팀(공동교신저자: 김명희 박사, 공동제1저자: 박신혜)은 공동연구를 통해 척추동물에서만 작동하는 새로운 단백질 합성 개시 복합체의 구조와 기능을 규명하였다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 네이처 커뮤니케이션스 (Nature Communications) (IF 12.353) 3월 22일자 온라인 판에 게재되었다.

 * 논문명 : A threonyl-tRNA synthetase-mediated translation initiation machinery

인간을 포함한 척추동물은 무척추동물과 비교시 생명 유지를 위한 매우 복잡한 체계의 혈관, 신경, 면역 시스템 등이 발달되었다. 척추동물은 이러한 고도로 발달된 시스템들을 형성하는데 있어 필요한 단백질들을 무척추동물과는 다르게 정확하고 정교하게 합성하여 사용하여야 하는데 어떤 방식으로 단백질 합성이 작동되고 조절되는지에 대해서는 알려지지않은 상황이다.

연구팀은 이번 연구를 통해, TRS(Threonyl-tRNA synthetase)라는 효소가 척추동물의 혈관이나 신경계 등의 형성에 필요한 유전자들이 단백질로 합성되는데 특이적으로 작동하는 단백질 합성 개시 복합체(Translation initiation machinery)를 구성한다는 사실을 발견하였다. 즉, 척추동물의 TRS는 무척추동물의 TRS와는 다르게 진화하는 과정을 통해 부가적인 부위를 획득하였고 이러한 부위를 매개로 단백질 합성을 개시하는데 필요한 단백질 인자들을 선택적으로 결합하여 단백질 합성 개시 복합체를 형성함으로써 척추동물로 발달하는 과정에서 필요한 혈관 형성 등에 사용되는 단백질들을 합성하는 기전을 규명하였다.

김성훈 교수와 김명희 박사는 “TRS가 매개하는 새로운 단백질 합성 조절 기전의 발견은 척추동물의 발생 기원에 관한 단서를 제공할 뿐 아니라 인체의 혈관, 신경 및 면역 이상으로 발생하는 질병의 치료에도 중요한 단서를 제공할 수 있다.”고 밝혔다.

본 연구는 과학기술정보통신부가 세계 최고의 독보적 원천기술 확보를 위해 추진하는 글로벌프런티어사업(수행기관: (재)의약바이오컨버젼스연구단)의 지원으로 수행되었다.

자료제공 : 차세대융합기술연구원(http://aict.snu.ac.kr)