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[연구] 백혈병·간암·유방암 유발하는 '변형 RNA'의 분해 경로 발견

김성화 기자ksh2@healthi.kr 입력 : 2019-05-14 12:48  | 수정 : 2019-05-14 12:48

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YTHDF2 단백질을 통한 m6A 변형 RNA 제거 메커니즘
자료=한국연구재단

 

[헬스앤라이프 김성화 기자] 유전자 발현 조절과정 중에서 변형 RNA를 제거하는 과정이 국내 의료진에 의해 밝혀졌다.

 

한국연구재단은 고려대학교 생명과학부 김윤기 교수팀이 RNA 변형의 일종인 N6-메틸아데노신(m6A) RNA가 분해되는 경로를 규명했다고 14일 밝혔다.

 

N6-메틸아데노신은 RNA의 화학적 변형의 일종으로 RNA를 구성하는 아데닌 염기에 메틸기가 붙은 형태이다. 급성 골수성 백혈병‧간암‧유방암의 발생과 진행뿐 아니라 에이즈와 같은 면역질환에서도 중요한 영향을 미친다고 알려져 있다.

 

이중나선으로 이뤄진 안정적인 DNA와 달리, RNA는 다양한 화학적 변형이 쉽게 발생한다. 변형된 RNA는 유전자 발현을 조절하고 암 및 바이러스성 질환에 큰 영향을 미친다고 알려져 있지만 구체적 분자수준 기작은 거의 알려져 있지 않다. RNA 변형의 심층 연구는 관련 질환의 이해를 높여 치료제를 개발하기 위해 꼭 필요하다.

 

연구팀은 가장 많이 발생하는 변형 형태인 m6A RNA가 제거되는 데 관여하는 새로운 인자들을 발굴하고 이들이 복합체를 이루어 RNA를 제거하는 메커니즘을 자세히 규명했다.

 

김윤기 고려대학교 생명과학부 교수
사진=한국연구재단

m6A 변형을 가진 RNA는 ‘YTHDF2’라는 단백질에 의해 인식되고 결합된다. 이 단백질은 RNA 분해효소와 복합체를 이루고 있어, m6A 변형을 가진 RNA를 빠르게 제거한다.

 

김윤기 교수는 “이 연구는 m6A 변형을 가진 RNA가 세포 내에서 분해되는 현상을 보고한 것”이라며 “이 연구를 통해 m6A 변형의 생물학적, 병리학적 기능이 재조명될 것으로 기대된다”라고 연구 의의를 설명했다.

 

이 연구 성과는 과학기술정보통신부․한국연구재단 기초연구사업(리더연구)의 지원으로 수행됐으며 국제학술지 ‘몰레큘러 셀 (Molecular Cell)’에 5월 2일 게재됐다.

 

 

 

*** 아래는 해당 논문 발췌본.  (Downloaded from Molecular Cell)

 

Endoribonucleolytic Cleavage of m6A-Containing RNAs by RNase P/MRP Complex

Ok Hyun Park, Hongseok Ha, Yujin Lee, Do Hoon Kwon, Hyun Kyu Song, Yoon Ki Kim 

 

Summary

N 6-methyladenosine (m 6A) is the most abundant internal modification in RNAs and plays regulatory roles in a variety of biological and physiological processes. Despite its important roles, the molecular mechanism underlying m 6A-mediated gene regulation is poorly understood. Here, we show that m 6A-containing RNAs are subject to endoribonucleolytic cleavage via YTHDF2 (m 6A reader protein), HRSP12 (adaptor protein), and RNase P/MRP (endoribonucleases). We demonstrate that HRSP12 functions as an adaptor to bridge YTHDF2 and RNase P/MRP, eliciting rapid degradation of YTHDF2-bound RNAs. Transcriptome-wide analyses show that m 6A RNAs that are preferentially targeted for endoribonucleolytic cleavage have an HRSP12-binding site and a RNase P/MRP-directed cleavage site upstream and downstream of the YTHDF2-binding site, respectively. We also find that a subset of m 6A-containing circular RNAs associates with YTHDF2 in an HRSP12-dependent manner and is selectively downregulated by RNase P/MRP. Thus, our data expand the known functions of RNase P/MRP to endoribonucleolytic cleavage of m 6A RNAs.

 

ksh2@healthi.kr

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