뇌질환시 RNA가 뇌 속 필요한 곳에 전달되지 않는 문제를 우리 연구진이 규명했다. 이런 운반 문제는 신경세포 성장과도 밀접한 연관이 있는 것으로 나타났다. 이들 연구는 향후 새로운 치료 전략을 마련하는데 새로운 기반이 될 전망이다.
한국과학기술원(KAIST·총장 배충식)은 윤기준 생명과학과 교수팀이 RNA에 붙는 화학적 표지인 '엠식스에이(m6A)'가 특정 RNA를 신경세포 축삭(다른 신경세포로 신호를 보내는 통로) 끝까지 운반하는 데 관여하는 원리를 규명했다고 14일 밝혔다.
신경세포는 매우 길어, 세포 중심에서 만들어진 RNA가 실제 필요한 곳은 멀리 떨어진 신경세포 끝일 수 있다. 수많은 RNA 가운데 필요한 것을 골라 정확한 위치까지 보내는 과정이 중요하다.
RNA가 제대로 만들어지는 것만큼 필요한 장소에 제때 도착하는 것이 중요하지만, 신경세포가 어떤 RNA를 골라 어떻게 멀리 떨어진 곳까지 보내는지는 충분히 밝혀지지 않았다.
연구팀은 그 열쇠가 RNA에 붙는 작은 화학 표지인 m6A에 있다는 사실을 확인했다. 이번 연구에서는 특정 RNA가 필요한 곳으로 이동하도록 돕는 일종의 '배송 표지' 역할을 한다는 사실이 밝혀졌다.
연구팀은 먼저 RNA에 m6A라는 표지를 붙여주는 '메틸화 효소'가 작동하지 않도록 만든 실험용 생쥐를 분석했다. 그 결과 신경세포에서 뻗어나가는 신경돌기가 제대로 성장하지 못했다. m6A가 신경세포 초기 성장에 중요 역할을 하는 것이다.
연구팀은 '배송 표지'를 알아보고 RNA를 실제로 이동시키는 과정도 밝혀냈다.
'YTHDF2'라는 단백질이 m6A가 붙은 RNA를 알아보고, 'FMRP'와 'KIF5C'라는 다른 단백질들과 함께 RNA가 신경세포 끝까지 이동하도록 돕는다는 사실을 확인했다.
이번 연구는 뇌질환을 바라보는 새로운 관점도 제시한다. 지금까지는 RNA가 제대로 만들어지고 유지되는지가 중요했다면, 앞으로는 정상적으로 만들어진 RNA가 필요한 신경세포의 위치까지 제대로 전달되는지도 살펴볼 수 있게 됐다.
윤기준 교수는 “향후 뇌질환에서 RNA가 필요한 곳까지 제대로 전달되지 않는 원인을 이해하고 새로운 치료 가능성을 연구하는 데 기초가 될 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구에는 KAIST 생명과학과의 구본상·황희선 학생, 아지트 쿠마르 박사가 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 '네이처 커뮤니케이션즈'에 7월 30일 게재됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
