핵막 주변에서만 일어나는 단백질 번역 기전 규명

- CTIF-DDX19B 결합을 통한 핵막 주변 단백질 번역 기전 규명 -



□ 고려대 생명과학과 김윤기 교수 실험실의 박연경 학생 (석박사통합과정), 박주리 박사는 mRNA로부터 일어나는 최초의 단백질 번역이 어떻게 핵막 주변에서만 일어나는가에 대한 분자생물학적 기전을 규명하였다. 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 창의연구의 지원으로 수행되었고, 생명과학분야 국제전문학술지인 Nucleic Acids Research (IF = 16.971)에 8월 20일자로 게재되었다.

(논문명 : Translation mediated by the nuclear cap-binding complex is confined to the perinuclear region via a CTIF–DDX19B interaction)


□ 갓 생성된 mRNA의 5’ 말단에 존재하는 cap 구조는 핵에 존재하는 단백질인 cap-binding complex (CBC; CBP80/20)와 결합한다. CBC와 결합된 mRNA는 많은 단백질의 도움을 받아 핵공 (nuclear pore)을 통해 세포질로 이동하게 된다. 중요한 점은 mRNA가 세포질로 이동하는 동안 세포질에 노출된 CBC는 리보솜을 끌어와서 최초의 단백질 번역을 유도할 수 있다. 이러한 CBC 의존적 번역은 세포질 전반에서 일어나는 것이 아니라, 핵막 주변에서만 일어남으로써 정확한 유전자 발현의 조절을 담당하게 된다.


□ 본 연구에서는 CBC 단백질이 핵막에 존재하는 DDX19B 단백질과의 결합을 통해, CBC 의존적 번역이 핵막 근처에서만 제한적으로 일어나게 유도하는 것을 밝혔다. CBC-DDX19B 결합을 인위적으로 없앨 경우, 비정상적인 단백질 번역이 일어나 세포에 악영향을 주는 것을 규명하였다.


□ CBC 의존적 번역은 비정상적인 mRNA의 제거 기전인 nonsense-mediated mRNA decay (NMD) 기전과 결부되어 있다. 따라서 본 연구는 비정상적인 mRNA의 인식 및 제거에 대한 분자생물학적 이해에 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.