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DNA 도움 없이 단백질이 직접 아미노산 만들어

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DNA 도움 없이 단백질이 직접 아미노산 만들어

2015.01.04 18:00

Rqc2 단백질(노란색)이 운반RNA(tRNA,파란색과 청록색)에 붙어 아미노산을 만든다(중앙의 하늘색 둥근 부분). - 유타대 제공
Rqc2 단백질(노란색)이 운반RNA(tRNA,파란색과 청록색)에 붙어 아미노산을 만든다(중앙의 하늘색 둥근 부분). - 유타대 제공

우리 몸의 단백질은 DNA가 RNA로 유전정보를 보내면 RNA가 다시 단백질로 번역되는 일련의 과정을 거치는 것으로 알려져 있다. 이는 ‘분자생물학의 중심원리(센트럴 도그마)’로 알려진 개념으로 DNA의 이중나선 구조를 밝혀낸 프란시스 크릭이 1958년 제시한 뒤 오늘날까지 생물학 교과서에서 핵심원리로 다뤄지고 있다.


그런데 최근 미국 연구진이 중심원리를 뒤흔드는 연구결과를 발표했다.

 

피터 쉔 미국 유타대 박사팀은 단백질의 부품이라 할 수 있는 아미노산이 설계도(DNA) 없이 단백질에 의해 만들어지는 과정을 최초로 발견하고 ‘사이언스’ 1일자에 발표했다.

 

RNA가 DNA로 바뀐 뒤(역전사) 단백질을 만드는 과정이 발견돼 중심원리의 반례로 제시된 적이 있지만, RNA나 DNA 같은 설계도 없이 아미노산이 만들어진다는 사실을 발견한 사례는 이번이 처음이다.


연구팀은 효모에서 Rqc2라는 단백질이 아미노산의 일종인 알라닌(Alanine)과 트레오닌(Threonin)을 만드는 데 관여한다는 사실을 발견했다. 이 단백질의 핵심 역할은 불량 아미노산이 발생했을 경우 눈에 띄기 쉽도록 ‘표지’를 붙이는 것.

 

DNA의 유전정보가 전령RNA(mRNA)를 거쳐 단백질 공장인 ‘리보솜’에 전달되면 아미노산 가닥이 만들어 지는데, 이 과정에서 불량 아미노산이 나오는 경우가 있다. 이때 Rqc2 단백질이 알라닌과 트레오닌 아미노산을 무작위로 만들어 붙여 불량 아미노산 가닥임을 표시하면 이후 폐기된다는 사실이 확인됐다.


연구팀은 “단백질이 아미노산을 만드는 현장을 우연히 발견했을 때는 믿을 수 없었다”며 “Rqc2 단백질이 마치 전령RNA처럼 행동해 알라닌과 트레오신으로 이뤄진 아미노산 가닥이 만들어지게 한다”고 설명했다.

 

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