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박테리아-바이러스 상호작용 연구, 유전자가위 조절 단백질 응용 기대

중앙대 박현호 교수 연구팀.(왼쪽부터) 박현호 교수, 김기업· 이소연 박사과정생. 사진=중앙대 제공

[대학저널 오혜민 기자]중앙대학교는 약학대학 연구진이 바이러스가 박테리아를 공격하는 항-크리스퍼의 발현을 조절하는 기능을 갖는 데 더해 스스로 항-크리스퍼 기능을 갖는 새로운 형태의 단백질이 박테리아에 존재한다는 것을 발견했다고 9일 밝혔다.

 

중앙대 약대 박현호 교수와 김기업·이소연 박사과정생 연구팀은 항-크리스퍼 유전자의 발현을 억제하는 기능과 스스로 항-크리스퍼 단백질로 작동하는 기능을 동시에 가진 AcrIF24 단백질이 박테리아에 존재한다는 점을 발견하고 해당 단백질의 작용기전을 규명하는데 성공했다.

바이러스는 크리스퍼-카스시스템을 억제하는 다양한 항-크리스퍼 단백질(Acr)을 이용해 박테리아의 방어체계를 무력화하는 방식으로 진화해 왔다. 이에 맞서 박테리아는 항-크리스퍼 단백질의 발현을 억제하는 전사 억제 단백질(Aca)을 통해 바이러스에 대항한다는 사실이 최근 박현호 교수 연구팀에 의해 밝혀진 바 있다.

연구팀은 이번 후속연구를 통해 Acr기능과 Aca기능을 동시에 갖는 새로운 형태의 단백질이 박테리아에 존재한다는 것을 발견했다. 새롭게 발견된 AcrIF24 단백질의 3차 구조를 분석한 결과 어떻게 해당 단백질이 특정 프로모터에 결합해 Acr의 발현을 저해하는지, 어떻게 크리스퍼-카스 시스템을 무력화하는지를 분자레벨에서 규명하는데 성공했다.

중앙대에 따르면 이처럼 박테리아와 바이러스가 서로 공격하기 위한 진화과정에서 만들어 낸 Acr과 Aca 활성을 모두 갖는 단백질이 발견된 것은 이번이 처음이다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 바이오의료기술개발사업과 기초연구사업(중견연구), BK21+(글로벌혁신신약학과) 등의 지원을 받아 이뤄졌다. 자세한 연구내용은 ‘항-크리스퍼 기능 그리고 항-크리스퍼 발현 조절 듀얼 기능을 가지는 AcrIF24의 분자 작용기전’ 논문을 통해 확인할 수 있다.

이 논문은 지난해 피인용 지수 19.1을 기록한 생명과학분야의 세계적 학술지 뉴클레익 애시즈 리서치에 게재됐다.

 

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