RNA치료제 새 가능성을 연 ‘단백질 다이서’

RNA 유전자 치료제의 핵심, 다이서 단백질의 발견

[객원 에디터 5기 / 이소민 기자] 서울대 생명과학부 석좌 교수, 김빛내리 단장 연구팀이 모든 생명 현상의 기본인 마이크로 RNA(miRNA)를 만드는 데 관여하는 단백질 ‘다이서(DICER)’의 핵심 작동 원리와 3차원 구조를 처음으로 밝혀냈다. 

연구팀은 RNA 치료제에 가장 중요한 역할을 하는 ‘다이서 (DICER) 단백질’의 작동 원리를 초저온전자현미경 기술을 활용해 세계 최초로 밝혀냈다. ‘다이서(DICER) 단백질’은 약 22년 전 처음 존재가 알려졌지만 그동안 베일에 쌓여있었는데, ‘다이서(DICER) 단백질’의 3차원 구조를 세계 최초로 규명하면서 유전자 변이로 인해 발생하는 질환 또는 암의 질환 원인을 찾는데 중요한 역할을 할 것으로 예상된다. 따라서 RNA 치료제 개발을 위해 새로운 가능성이 열린 것이다. 

김단장은 “miRNA를 자르는 두 개의 단백질중 드로셔 단백질의 구조는 2015년 밝혔고 이번에 나머지 하나인 다이서 단백질의 3차원 구조와 작동 원리를 밝힌 것”이라고 전했다. 특히 “다이서 단백질이 RNA와 결합할 때 꼭 필요한 특별한 염기서열이 있다는 것을 알게 됐다”라며 연구 성과를 간단히 요약했다.

다이서는 도끼 모양으로 생긴 크기 10nm의 단백질로 RNA 절단 효소 중 하나다. RNA는 DNA와 함께 핵산을 구성하는 물질로 체세포 내에 포함된 다양한 단백질 형성의 촉매 역할을 한다. miRNA는 핵산을 이루는 단위체인 뉴클레오타이드 약 22개로 구성된 작은 RNA다. miRNA는 드로셔 단백질과 다이서 단백질이 순차적으로 절단되는 과정에서 만들어지는데 각 단백질이 어떻게 절단되는지를 규명하는 것이 매우 중요하다. 

따라서 김단장과 그의 연구팀은 “모든 생명현상은 유전자 조절로부터 일어난다. 치료제 전달과 제어 등의 기술적 문제를 해결할 수만 있다면 이론상 모든 질환에 적용할 수 있을 것으로 보인다. 간이나 신경계 질환 치료제로 우선적으로 개발할 수 있을 것으로 생각된다”라고 설명했다. 이어 앞으로 miRNA를 이용한 RNA 치료제의 쓰임이 의료계에 매우 효율적일 것임을 암시했다. 이어 “miRNA 생상과정을 이해하면 유전자 변이나 이상발현으로 인해 일어나는 질병의 발병 원인을 찾고 RNAi 효율을 높여 유전자 치료 기술을 발전시킬 수 있다”며 “장기간 연속성 있는 연구를 수행할 수 있는 환경에서 이룬 쾌거로 miRNA 연구에 대한 국제적인 경쟁력을 이어갈 수 있게 됐다”라고 말하며 연구결과로부터 발견한 것들이 전 세계에 긍정적인 영향을 미칠 것을 예상했다.