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혼합형 백혈병 치료법 개발에 한걸음 다가설 수 있게 됐다. 한국연구재단(이사장 노정혜)은 송지준 교수(KAIST) 연구팀이 백혈병 유발 인자가 후성유전 코드를 인식하고 이로 인해 DNA와 히스톤의 결합구조가 불안정하게 되는 과정을 규명했다고 밝혔다.
소아 백혈병 환자에게 자주 발견되는 혼합형 백혈병은 여러 백혈병 분류 중에서도 예후가 좋지 않은 위험 군에 속한다. 예후 인자면서도 그 치료율이 높지 않아 치료법 개발이 절실한 상황이다.
MLL 유전자는 AF4 유전자와 함께 재배열되어 MLL-AF4 융합 단백질을 형성하고 이 거대 단백질이 또 다른 단백질인 DOT1L 단백질을 유전체에 유도한다. 유도된 DOT1L은 DNA에 결합한 히스톤을 메틸화시켜 발암 유전자를 활성화시겨 백혈병의 발병으로 이어진다. 또한 히스톤에 부착된 유비퀴틴 코드가 DOT1L 단백질의 활성화에 중요하게 관여한다고 알려져 있었지만, 자세한 기작은 알려져 있지 않았다.
연구팀은 DOT1L 단백질과 유전체의 최소 단위인 뉴클레오좀의 복합체를 만들고 이 복합체의 구조를 초저온 전자 현미경을 이용해 구조를 규명했다. 이번 규명을 통해 DOT1L이 두 개의 아르기닌을 이용해 뉴클레오좀의 산성 패치와 강하게 상호작용하고 있음을 밝히고 이전에 알려져 있지 않았던 DOT1L의 유전체 불안정화 기능을 최초로 발견하여 보고했다.
이번 연구로 DOT1L의 메틸화 기능 억제에 집중되어있던 기존 연구에 도움이 될 정보를 제공하고 DOT1L에 의한 유전체 구조의 변형이라는 새로운 단서를 통해 백혈병 치료 연구의 새로운 방향을 제시했다는 평가다.
송지준 교수는 “이 연구는 백혈병 유발 인자이며 메틸화 효소로 널리 알려진 DOT1L 단백질이 유비퀴틴 히스톤 코드를 인식하는 기작과 유전체를 불안정화하는 또 다른 기능을 규명한 연구다”며 “혼합형 백혈병의 치료법 개발에 새로운 단서를 제공할 것이다”고 말했다.
이번 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구)의 지원으로 수행되었다. 국제학술지 ‘유전자와 발달 (Genes & Development)’에 3월 29일 게재됐다.
[박광신 기자 / 시각이 다른 신문 ⓒ스카이데일리]
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