[과학의 달인] 생명현상의 근간이 되는 '단백질'의 비밀 찾는다! / YTN 사이언스

■ 우의전 / 한국생명공학연구원 책임연구원 [앵커] 생명체를 구성하는 가장 기본적인 단위가 바로 '단백질'이죠 그래서 단백질의 구조와 기능을 연구하는 것은 인체의 비밀을 풀 수 있는 열쇠가 될 수 있다고 합니다 오늘 (과학의 달인)에서는 단백질 연구에 매진하고 있는 분을 모셨습니다 한국생명공학연구원 질환 표적구조연구센터 우의전 책임연구원과 함께합니다 어서 오세요 우리나라의 질병 사망 원인을 보면, 수십 년째 암이 1위로 꼽히고 있습니다 암은 돌연변이에 의해서 세포가 무한 증식하며 나타나는 질병이다, 이 정도로 알고 있는데, 일단 돌연변이는 왜 생기는 건가요? [인터뷰] 인간 세포 속에 있는 DNA는 자외선이나 방사선, 활성산소, 발암물질 등 다양한 원인에 의해 지속적인 공격을 받게 됩니다 우리의 유전자는 A (아데닌), T (티민), G (구아닌), C (사이토신) 네 개 염기가 기본 코드로서 배합을 통해 특정 서열을 이루며 유전자를 만들고, 이것이 다시 아미노산, 단백질을 만들게 됩니다 돌연변이는 이와 같은 유전자 코드에 변이가 생겨서 단백질이 이상이 생기거나 단백질이 안 만들어지는 그런 것이죠 [앵커] 그렇군요 여러 요인으로 이런 돌연변이가 발생하는데, 원래 인체는 이런 돌연변이를 복구하는 시스템을 가지고 있다면서요? [인터뷰] 그렇습니다 우리 몸에는 수십조 단위의 많은 세포가 있는데요 자외선이나 활성산소 등의 원인으로 많은 세포에서 지속해서 돌연변이가 생기게 됩니다 다행히 인간을 포함한 동식물, 미생물 세포는 이러한 돌연변이를 자연적으로 복구하는 다양한 시스템을 가지고 있고 효소 단백질이 그러한 기능을 담당하고 있습니다 DNA 손상 복구 효소라고 하는데 그중에 하나가 UDG 라는 효소입니다 DNA 염기 중 하나인 사이토신은 쉽게 환경적 요인으로 인해 중간체인 우라실로 변하고 이것이 세포 안에서 티민으로 인식됩니다 그러면 C가 T로 변하는 돌연변이가 발생합니다 이 돌연변이를 방어하기 위해 UDG 단백질을 분비하고, 이 단백질이 DNA 상에서 우라실이 생기게 되면 이것을 결합하고 인식해서 제거합니다 그래서 다른 단백질 효소들이 들어와서 다른 효소들의 도움을 받아 원래 염기인 사이토신으로 복구하게 됩니다 이 UDG 효소는 모든 생물체가 보유하고 있고, 하루에 수만 개의 변이를 복구하는 것으로 알려졌습니다 [앵커] 우리 몸속에서 정말 열심히 일하고 있는 효소가 UDG 효소였군요 쉽게 말해서 돌연변이를 복구하면서 우리의 생명을 유지하는 방어수단이라고 볼 수도 있을 텐데, 그런데 이 단백질 효소에서 최근에 새롭게 발견하신 게 있다고요? [인터뷰] 네, 그렇습니다 저희가 인도의 연구팀과 공동 연구를 통해 발견한 효소인데요, 기존의 UDG 효소는 염기를 자르는 것인데, 이 효소는 UDG 효소와 굉장히 비슷하지만, 그 기능이 굉장히 특이합니다 그래서 그 기능을 아직 정확히 몰라서 UdgX라고 명명했습니다 세포 내에서 돌연변이 DNA를 복구하는 UDG 효소와는 달리 새로운 패턴으로 기존의 것과는 다른 특성을 보이는데, 예를 들면, DNA 상에서 단단한 공유결합을 볼 수 있고, 이게 복구에 의해서 새로운 기능을 하지 않을까 하는 생각을 하고 있습니다 [앵커] 그러면 구체적으로 이 UDG 효소와 달리 UDgX 효소라고 하셨는데, 어떤 기능을 하는 것까진 밝혀냈나요? [인터뷰] 아직 그 부분은 좀 어려운데요 왜냐하면, 이게 DNA에 단단한 결합을 하는 상태이기 때문에 실제 그 이후에 다른 단백질이 와서 그 DNA를 어떻게 자르는지, 어떻게 복구하는지 이런 부분에 대 [YTN 사이언스 기사원문]