[한국기술뉴스] GIST 생명과학부 이광록 교수 연구팀은 RNA 분해 과정에서 DNA 오버행의 방향에 따라 RNaseH가 RNA를 연속적 혹은 분산적으로 분해하는 새로운 비대칭적 분해모드의 기전을 규명했다고 밝혔다.

RNase H는 생명현상의 가장 기본인 DNA 복제 및 전사 과정에서 중요한 역할을 하는 효소로서 모든 생명체의 생명유지에 필수적이다. 

RNase H의 돌연변이는 발달성 뇌질환인 아이카디-구티에레스 증후군을 유발한다고 알려져 있다

연구팀은 RNase H와 다양한 RNA:DNA 구조체의 상호작용을 단일분자 형광 FRET 관찰기술을 이용하여 실시간으로 관찰한 결과, 이전 보고와 달리 다-기능을 가진 효소이며, 이 기능은 DNA 단일 가닥 오버행의 방향성에 따라 조절됨을 규명하였다. 

연구팀은 DNA 오버행의 방향이 3’일 때, RNase H는 RNA:DNA 혼성체에서 떨어지지 않고 RNA를 연속적으로 분해하는 것을 알아냈다. 

DNA 오버행이 없는 경우와 오버행의 방향이 5’일 경우, RNase H는 RNA:DNA 혼성체에 결합과 해리를 반복하며 RNA를 분산적으로 분해하는 것을 확인했다.

전사 과정에서 형성된 R-루프는 유전체의 안정성을 위해서 RNase H에 의해 제거되는데, 연구팀은 실제 R-루프의 구조를 재현하여 RNase H가 두 가지 분해모드를 사용하여 RNA를 분해함으로써 R-루프를 제거하는 것을 규명하였다.  

이광록 교수는 “이번 연구는 RNase H의 새로운 RNA 인식모드 및 분해 분자기전을 밝혔다”면서“향후 유전자 복제 및 유지보수를 이해하고 발달성 뇌질환인 아이카디-구티에레스 증후군의 신약 개발에 공헌할 것으로 기대된다”고 말했다.