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탈유비퀴틴화 효소의 유전적, 기능적 목록

전문가 제언: ○ 일반적으로 하나의 유전자는 하나 혹은 소수의 mRNA로 전사되지만 이를 이용해 합성된 단백질은 인산화, 유비퀴틴화, 수모(sumo) 결합, 아세틸화 등의 다양한 번역 후 수식(post-translational modification) 과정을 거치면서 수많은 형태로 변형된다. 이를 통해 각 세포의 기능 및 특성이 세밀하게 조절되므로 이들 변형과정에 문제가 발생하면 질병이 유발된다. 즉, DNA나 RNA와 달리 단백질은 유전자의 생리적 기능을 반영하는 최종산물로 작용하는데, 많은 경우 단백질 자체보다는 번역 후 수식의 결과 생성되는 변형된 산물이 더욱 중요하다.

○ 단백질의 (탈)유비퀴틴화 조절 시스템은 그 복잡성과 다양성에 있어서 단백질의 인산화 시스템을 능가한다. 각각의 DUB는 기질 특이성을 통해 특정 단백질에 특이적으로 기능하여 정상적인 세포의 기능을 조절하므로 인간 유전자에 의해 암호화되는 모든 DUB의 기능을 자세히 규명하는 것은 궁극적으로 질병 치료를 위한 표적 분자 발굴에 도움이 될 수 있다. 이런 면에서 최근 특정 질병치료의 표적을 전체 단백질 수준에서 발굴하기 위한 프로테옴(proteome) 분석은 주목할 만하다.

○ DUB 기능을 가지는 유전자에 결손이나 돌연변이가 일어났을 때 이것이 곧 질병으로 직결되는 경우가 많다. 예컨대 최근 “Cell”지에 발표된 연구 결과에 따르면, CYLD 유전자는 DUB를 암호화하는 유전자로서 이것이 결손될 경우 Bcl-3 단백질의 탈유비퀴틴화가 억제되므로, Bcl-3가 핵 내로 들어가 NF-kB 단백질과 결합하여 세포 증식을 비정상적으로 증가시켜 피부암을 유발한다.

○ 이러한 연구 결과는 단백질의 인산화를 조절하는 인산화 효소(kinase) 및 탈인산화 효소(phosphatase)가 세포 신호 전달 체계에 작용하는 암억제 유전자로 주목 받는 것과 마찬가지로, DUB 및 E3 유전자도 질병 치료 연구의 새로운 표적 유전자가 될 가능성이 크다는 사실을 암시한다.

저자: Nijman, SMB; Luna-Vargas, MPA; Velds, A; Brummelkamp, TR; Dirac, AMG; Sixma, TK; Bernards, R
자료유형: 학술정보