임정현 교수, 세계 최초 ‘염색체 구조 변화와 암 발생 상관관계’ 밝혀

이대현 / 기사승인 : 2021-03-10 11:08:21
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유전학 분야 세계적 학술지 Nature Genetics(IF 27.6) 게재
다발성골수종 암화과정 연구, 치료제 등 개발에도 기여
전북대 임정현 교수가 세계 최초 염색체 구조 변화와 암 발생 상관관계를 밝혀냈다.

전북대학교는 DNA 변이 및 재배열이 세포의 비정상적인 염색체 구조 변화에 의해 유발되어 암 발생에 역할을 한다는 기전을 전북대 임정현 교수(약대 약학과)가 세계 최초로 밝혀냈다고 지난 9일 밝혔다.

항체를 생산하는 B세포처럼 특정 세포에서 계획돼 있는 DNA 변이와 재배열은 그 세포의 기능을 위해 필수적이지만 계획되어 있지 않거나 계획된 염색체 부위를 벗어난 DNA 변이 및 재배열이 일어나는 경우 정상세포가 암세포로 유도될 수 있는 위험성이 있다.

이에 임 교수는 항체를 생산하는 B세포 핵 내에서의 비암호화 RNA 처리가 항체의 다양성뿐 아니라 암 발생과 관련 있는 염색체 구조 변화와 DNA 변이 발생에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인했다.

일반적으로 DNA 변이와 재배열은 염색체의 불안정성을 유발하여 세포에 안 좋은 영향을 미치지만 B세포에서는 다양한 종류의 항원에 대응하는 항체가 만들어지기 위해서 반드시 필요한 현상이기도 하다. 그러나 계획된 염색체 부위를 벗어난 DNA 변이 및 재배열이 일어나는 경우 정상세포가 사멸하거나 암세포로 유도될 수 있는 위험성도 있다.

이 연구에서는 DIS3 단백질에 의해 일어나는 비 암호화 RNA 처리가 B세포에서 다양한 항체가 만들어질 수 있도록 항체유전자 부위에서 Somatic Hyper-mutation(SHM)과 Class Switch Recombination(CSR)의 효율을 높여주는 것을 확인했다.

더불어 연구진은 이러한 계획된 DNA 변이 및 재배열이 항체유전자 외에 다른 유전자부위에서 일어나는 것을 방지 해주는 역할을 하는 것으로 나타났다.

따라서 이 연구는 B 세포에서 DIS3 단백질이 항체의 다양성에 미치는 관련 기능뿐 아니라 다발성골수종 환자에게 흔히 나타나는 DIS3 유전자의 돌연변이에 의한 암화 과정을 설명할 수 있는 기전을 처음으로 밝힌 것으로 의미가 있다.
▲전북대 임정현 교수 (사진=전북대 제공)

이 연구를 통해 발견된 DIS3 단백질의 세포내 역할은 앞으로 다발성골수종의 암화과정 연구와 더불어 치료제 및 진단도구 개발에 기여할 것으로 전망되고 있다.

임 교수는 “이번 연구 성과는 세포핵 내에서 비 암호화 RNA 축적에 의해 야기되는 염색체의 불안정성을 처음 밝혀냈다는 데 의미가 있다”며 “앞으로 다양한 암의 조기진단을 위한 새로운 바이오마커 발굴이나 치료제 개발에도 적용될 수 있을 것”이라고 전했다.

한편 해당 연구 성과가 담긴 논문은 유전학 관련 분야 세계적인 학술지인 Nature Genetics(IF 27.6) 최신호에 게재됐다. 이번 연구는 임 교수가 콜럼비아대학교에서 연구할 당시 바수(Basu) 박사 연구실에서 수행했던 프로젝트다.

메디컬투데이 이대현 (dleogus1019@mdtoday.co.kr)

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