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BRITAIN GOLF THE OPEN 2019
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British Open Golf Championship

Rory McIlroy of Northern Ireland plays from the fairway on the second practice day prior to the British Open Golf Championship at Royal Portrush, Northern Ireland, 16 July 2019.  EPA/FACUNDO ARRIZABALAGA

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        국내 연구팀이 생명과학계에서 30년간 지속된 ‘호메오 단백질의 이동성’ 여부 논란에 종지부를 찍었다. DNA와 결합하는 호메오 단백질이 특정 세포에서 다른 세포로 이동할 수 있다는 주장과 그렇지 않다는 주장이 맞섰는데 판 가름이 난 것이다.

한국연구재단은 김진우 KAIST 생명과학과 교수, 이은정 박사(제1저자) 연구팀이 호메오 단백질의 세포 간 이동으로 인해 세포와 세포 사이에서 정보가 전달될 수 있다는 사실을 규명했다고 17일 밝혔다.

호메오 단백질의 세포간 이동 모델. 호메오 단백질은 소수성 아미노산 잔기(HR)의 존재에 따라 외부로 이동한다. /한국연구재단 제공
호메오 단백질은 세포가 어떤 신체부위로 발달할 지 ‘운명’을 결정하는 역할을 하는 것으로 알려진 DNA 전사인자다. 어떤 호메오 단백질을 갖고 있는 지에 따라 동일한 DNA를 가진 세포들의 유전자 발현 양상이 달라져 상이한 신체기관으로 발달한다.

그동안 세포생물학계에서는 이 호메오 단백질이 물과 친한 성질을 갖고 있는 반면, 세포를 둘러싼 세포막은 물과 잘 섞이지 않는 성질이 있어 호메오 단백질의 세포막 투과가 어렵다고 봤다.

호메오 단백질이 만들어진 세포 안에서만 작용한 뒤 소멸된다는 것이다. 그러나 이 학설과 반대로 호메오 단백질이 세포막을 자유롭게 통과해 주변 세포로 이동한다는 주장도 나와 무엇이 맞는 지 지난 30년간 논란이 존재했다.

연구팀은 이번 연구에서 기존 세포생물학의 정설을 깨고 호메오 단백질이 대부분 세포막 밖으로 분비될 수 있다는 사실을 입증했다. 인간의 160여개 호메오 단백질을 분석한 결과, 95%가 세포 밖으로 이동했다.

이동성을 갖는 호메오 단백질은 내부에 물과 섞이지 않는 성질을 가진 아미노산(HR)을 갖고 있는 것으로 나타났다. 연구팀이 이 소수성 아미노산을 인위적으로 산성 아미노산으로 바꾸자 그 결과 호메오 단백질은 세포막을 투과하지 못했다.

김진우 교수는 "이 연구를 통해 세포간 이동은 호메오 단백질들이 갖는 일반적인 특성임을 증명했다"며 "30년 가까이 이어져 온 호메오 단백질의 세포 간 이동현상 논란에 종지부를 찍는 중요한 전환점이 될 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 생명과학분야 국제 학술지인 ‘셀 리포트(Cell Reports)’ 16일자에 실렸다.

[김태환 기자 topen@chosunbiz.com]



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