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세포는 메시지를 어떻게 받나: RNA-단백질 복합체의 역동적인 조립과 기능

전문가 제언: ○ mRNAs가 핵에서 만들어져 핵 밖으로 나와 단백질을 변역하고 사라질 때까지 어디에 자리를 잡느냐, 언제 번역이 시작되고 끝이 나느냐, 세포질에서 살아지느냐는 이 mRNAs와 결합하는 단백질, RBP (RNA-binding Proteins)가 필수적인 조절자이다. mRNA는 RBPs와 전령리보핵단백질조각(messenger ribonucleoprotein particles: mRNPs)으로 포장되어 있으며 최근의 전체게놈의 고처리 기술과 여러 가지 생물학적이 방법으로 mRNA-관련 단백질의 다양성과 기능을 이해하려는 노력이 전개되고 있다.

○ 이러한 RBPs의 전사에서부터 단계적인 과정을 자세히 이해하는 것이야 말로 유전과 생명형상을 이해하는데 중요한 부분이다. 지금까지 알고 있는 사실은 다양한 RBPs가 존재하고 실제로 RNA와 친화성도 그리 높지가 않다는 것이다. 그리고 이 RBPs의 특정한 표적이나 연결을 하더라도 얼마나 결합하고 있고 다른 RBPs와의 상호작용은 어떤 것인지 잘 모르고 있다. 다만 전사 후에 mRNA의 아데노신과 시토신의 메틸화의 변화가 RBP의 결합에 영향을 미치고 인산화와 다른 단백질과 결합이 친화성을 변화시키는 것으로 본다.

○ RNPs의 단백질 조성은 작은 비-코딩 RNAs (snRNAs), 작은 인 RNAs (snoRNAs) 혹은 microRNAs (miRNAs) 요소를 가지고 있으며 추가적인 기능이 가능한 것들이다. 이에 반해 mRNPs의 조성은 연구하기가 쉽지가 않다. mRNAs는 길이가 길뿐 아니라 세포의 구획에 따라 조직에 따라 따로 조절되며 공정이 이루지고 각각의 mRNA는 다중의 RBPs와 연결된다. 각 RBPs는 수백 수천의 mRNA를 표적으로 하고 있다. 그리고 RBPs는 다중 단백질 복합체이며 거기에 단백질?단백질 상호작용으로 mRNPs 단백질을 보충하기도 한다. mRNP를 포함한 RBP의 단백질 조성과 한 개의 mRNA에 얼마나 많은 단백질이 실제로 작용하고 있으며 전사에서 번역의 각 단계에서 그 기능과 변화를 이해하는 것도 중요한 과제이다. 국내연구진도 최근 후생유전과 단백질 상호작용에 많은 관심을 가지게 됐다. 이 리뷰에서와 같이 단백질과 mRNA의 상호작용에도 관심을 가졌으면 한다.

저자: Michaela Muller McNicoll and Karla M. Neugebauer
자료유형: 학술정보