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[연구] 세포분열기에 세포핵막 소실에 대한 분자 수준 메커니즘 규명

2022-07-22l 조회수 875

  • 세포핵의 구조를 유지하는 단백질인 라민의 인산화와 핵막의 해체 메커니즘에 대한 분자적 수준의 이해를 높일 수 있는 연구 결과가 식품생명공학전공 하남출 교수 연구팀에서 2022년 7월 Journal of Biological Chemistry에 게재되었다.
  • 세포의 유사분열 초기 단계에 핵막의 해체가 발생한다. 세포 핵막을 구성하는 여러 단백질중 중간세사 단백질인 라민은 각 도메인들 사이의 상호작용에 의해 선형의 필라멘트를 형성한다. 이 선형 필라멘트는 고차원적 상호작용을 통해 그물망 구조를 형성하여, 견고한 세포핵 구조를 유지시킨다. 하지만, 세포분열기에는 이 라민은 사이클린의존 키네이스(CDK)에 의해 인산화되면, 견고한 라민의 필라멘트 구조는 해체되어 결국 세포핵의 소실로 이어진다. 하지만, 라민의 인산화에 의한 라민 필라멘트 해체과정을 분자 수준에서 이해하지 못하고 있었다.
  • 본 연구에서는 라민의 필라멘트 형성에 관여하는 여러 상호작용 중 머리-꼬리 도메인 간의 상호작용(소위 ACN)이 이러한 중합체 결합 및 해체에 관여함을 확인할 수 있었으며, 그 중에서도 머리 도메인의 일부 잔기가 인산화 되면서 머리-꼬리 도메인의 상호작용을 방해하며 이러한 작용이 라민 중합체 해체의 기단이 됨을 확인하였다.
  • 세포분열은 모든 생명체의 가장 근본적인 현상이다. 이번 연구를 통해 세포분열 현상을 분자적 수준에서 완벽히 이해하는데 기본적인 지식을 제공하고 있다. 아울러 핵막의 불완전한 해체는 노화 및 다른 질병의 요인이 되기 때문에 인간의 노화를 비롯한 여러 질환과 질병의 치료에 대한 단초를 제공할 것이다.
  <그림. 세포핵 중간세사 라민 단백질의 도메인 구분 및 머리-꼬리 도메인의 상호작용과 인산화 단백질 결합 해체의 메커니즘 개요도>
SNU CALS