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리보솜에 의한 비정상 번역종결의 인식과 mRNA 품질관리기구

전문가 제언: ○ 생명현상의 기반이 되는 유전자발현의 정확성은 세포가 보유하는 여러 가지 품질관리기구에 의하여 보증된다. 번역의 기질이 되는 mRNA의 품질은 리보솜(ribosome)에 의해 감시되어 번역종결의 비정상이 방아쇠가 되어 mRNA의 분해가 촉진된다.

○ Nonsense 변이를 유지하는 mRNA는 nonsense mediated decay(NMD)로 불리는 특이적 분해시스템에 의해 신속하게 분해된다. 또 종지 코돈(termination codon)을 갖지 않은 mRNA(nonstop mRNA)도 특이적 분해시스템인 nonstop mRNA decay(NSD)에 의해 4‘말단으로부터의 분해를 받는다.

○ 만약 비정상 단백질 종결 코돈(PTC: premature termination codon)을 가지는 mRNA가 NMD 기전에 의해 인식이 되지 않을 경우 mRNA는 정상길이의 단백질보다 짧은 단백질을 발현하게 되고 이렇게 생성된 짧은 단백질이 dominant-negative effect를 지닐 수 있는 단백질이라면 정상단백질의 기능을 억제함으로써 세포의 기능을 저해할 수 있다.

○ 즉 NMD 기전은 세포에게 해를 줄 수 있는 비정상적인 짧은 단백질의 발현을 mRNA 상에서 미리 인식하고 이를 제거하는 일종의 품질검증 기전이라고 볼 수 있다. 여기서는 리보솜에 의한 비정상 위치에서의 번역종결의 인식기구와 그에 기인하는 mRNA 분해기구에 대한 최근의 연구를 소개하였다.

○ 우리나라의 경우, 서울대 BK21사업단의 김빛내리 교수가 mRNA가 생성에서 사멸까지 다양한 과정을 거치는 동안 세포에 의해 일종의 품질검사과정(quality control)을 거치는 것을 미국 및 일본과의 공동연구로 규명하는 데 동참하였다(2002. 3. 11). 유전체분야와 단백질 연구의 많은 부분이 선진국에 선점되어 있는 상태에서 틈새시장인 RNA 유전체학(RNomics)분야에 연구를 집중한다면 우리나라도 빠른 시일 내에 경쟁력을 확보할 수 있을 것이다.

저자: Toshifumi Inada
자료유형: 학술정보