[헤럴드경제=김상일(대구) 기자]“세포내 단백질은 태어남과 동시에 운명이 결정된다.”

포항공과대학교(POSTECH) 생명과학과 황철상 교수팀이 과학분야 3대저널 중 하나인 셀(Cell)지를 통해 새로운 단백질 분해신호를 밝혀내 학계 눈길을 모으고 있다. 과학분야 3대저널은 셀, 네이처, 사이언스다.

19일 황 교수팀에 따르면 “사람의 삶은 태어날 때 운명으로 정해진 것일까?, 아니면 살아가면서 일정한 인과관계의 법칙에 따라 결정되는 것일까? 철학적으로는 끊임없이 논쟁이 이루어지는 주제지만, 우리 몸에 존재하는 세포 속 단백질은 태어나자마자 ‘운명’이 결정될 수 있다는 연구성과다. 


황 교수팀은 단백질 합성 개시 신호로 알려진 N-말단 메티오닌이 단백질의 분해 신호로도 작용한다는 사실을 최초로 발견해 그 분해 경로를 규명해 세계적인 과학 분야 저널 셀(Cell)지를 통해 발표했다.

오는 20일 온라인을 통해 발표될 이번 성과는 황 교수가 지난 2010년 사이언스(Science)지를 통해 발표한 아세틸화*1/N-말단 규칙*2(Ac/N-end rule) 연구의 후속연구였다.

황 교수는 이는 N-말단 메티오닌이 단백질 합성과 동시에 단백질 분해를 결정하는 이른바 ‘세포내 단백질 운명’을 쥐고 있는 신호라는 사실을 밝혀낸 첫 연구라고 설명했다.

이어 N-말단 메티오닌 단백질 분해 신호는 우리 세포 속 약 7만5000 종류의 단백질 분해에 관여할 것으로 예상되고 있다.

한편, 황 교수팀은 N-말단 메티오닌의 다음 위치에 류신, 이소류신, 페닐알라닌과 같은 소수성 아미노산 잔기(Met-Φ)*3을 가진 단백질들은 아르기닐화/N-말단 규칙 (Arg/N-end rule)이라는 유비퀴틴-프로테아좀 시스템 (ubiquitin-proteasome system)*4 단백질 분해 경로에 의해서 바로 분해되거나, N-말단 메티오닌이 아세틸화되더라도, 또 다른 아세틸화/N-말단 규칙에 의해 상보적(相補的)으로 분해된다는 사실을 밝혀냈다.

이 연구는 세포 내 단백질 분해 이상으로 발생하는 각종 암, 감염 및 면역질환, 퇴행성 신경질환, 노화 등을 이해하거나 극복할 수 있는 치료제나 치료방법을 제시할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

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