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유전자 변이로 생기는 '혼합형 백혈병' 발병 메커니즘 찾았다

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유전자 변이로 생기는 '혼합형 백혈병' 발병 메커니즘 찾았다

2019.04.08 12:00
송지준 KAIST 생명과학과 교수 연구팀은 혼합형 백혈병을 유발하는 ‘DOT1L’이라는 단백질의 유도 메커니즘을 규명했다고 8일 밝혔다. 한국연구재단 제공
송지준 KAIST 생명과학과 교수 연구팀은 혼합형 백혈병을 유발하는 ‘DOT1L’이라는 단백질의 유도 메커니즘을 규명했다고 8일 밝혔다. 한국연구재단 제공

국내 연구팀이 소아 백혈병 환자에게서 자주 발견되는 혼합형 백혈병 유발 메커니즘을 밝혀냈다. 혼합형 백혈병은 백혈병 분류 중에서도 예후가 좋지 않은 위험군에 속한다. 


송지준 KAIST 생명과학과 교수 연구팀은 혼합형 백혈병을 유발하는 ‘DOT1L’이라는 단백질의 유도 메커니즘을 규명했다고 8일 밝혔다.  


혼합형 백혈병은 예후가 좋지 않고 재발률이 높은 악성 혈액암으로 특히 어린이 환자의 치료율이 낮다. 혼합형 백혈병은 유전자의 비정상적인 재배열로 인해 발병한다. MLL이라는 유전자와 AF4라는 유전자가 합쳐진 돌연변이에 의해 DOT1L이라는 단백질이 과다하게 활성화된 것이 요인으로 꼽힌다. 이에 따라 DOT1L을 억제 표적으로 하는 치료법 연구가 활발히 진행되고 있다.


연구팀은 DOT1L의 혼합형 백혈병 발병 메커니즘을 알아보기 위해 DOT1L이 후성유전적으로 DNA 구조에 어떻게 영향을 미치는지 연구했다. 초저온 전자 현미경을 통해 DOT1L 단백질과 유전체의 최소 단위인 뉴클레오좀의 복합체를 만들어 그 구조를 관찰했다.  


그 결과 연구팀은 DOT1L이 불필요 단백질 분해과정에 참여하는 히스톤과 결합해 DNA와 히스톤이 응축된 뉴클레오좀의 구조를 불안정하게 유도한다는 사실을 확인했다. 히스톤은 뉴클레오좀을 구성하는 기본 단백질로 DNA가 겉을 바퀴처럼 감싸고 있다. DOT1L이 아미노산을 이용해 히스톤과 결합하면 DNA가 히스톤으로부터 분리되고 응축되어 있던 유전체가 전체적으로 불안정해지는 것으로 나타났다.


송 교수는 “이 연구는 백혈병 유발 인자로 알려진 DOT1L 단백질이 히스톤을 인식하는 기작과 유전체를 불안정화 하는 또 다른 기능을 규명한 연구”라며 “혼합형 백혈병의 치료법 개발에 새로운 단서를 제공할 것”이라고 말했다. 이번 연구결과는 국제학술지 ‘유전자와 발달’ 지난달 29일에 발표됐다.

 

정상적인 뉴클레오좀(파란색, 녹색)과 비교했을 때, DNA가 풀리고 히스톤 2차 구조가 손실되는 불안정화 현상이 관찰됐다. 한국연구재단 제공
정상적인 뉴클레오좀(파란색, 녹색)과 비교했을 때, DNA가 풀리고 히스톤 2차 구조가 손실되는 불안정화 현상이 관찰됐다. 한국연구재단 제공

 

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