아주대 의대 생리학교실 강호철 교수팀(윤정현·황이슬·윤한솔 연구원)은 LC3B가 기존에 알려져 있는 단순히 자가포식 과정에만 기여하는 것이 아니라, 유전체 손상 복구 과정에서 핵심적인 역할을 수행한다는 사실을 최초로 밝혔다.
자가포식(autophagy)은 말 그대로 세포질의 노폐물, 퇴행성 단백질, 수명을 다한 세포소기관 등이 세포에 의해 스스로 제거돼 붙여진 이름이다
연구팀은 레이저 마이크로 조사(micro-irradiation) 시스템과 다양한 분자 생물학적 실험 방법을 활용해 LC3B가 핵 내 DNA-RNA 하이브리드(R-루프)와 직접적인 상호작용을 통해 유전자 손상으로 인한 오류를 복구함으로써 유전체의 안정성을 유지하는 결정적인 역할을 하는 기전을 확인했다.
우리 몸의 전체 유전체 중 약 75%가 전사될 수 있으며, 특히 전사가 활발한 유전체 영역은 DNA 손상에 더욱 취약한 것으로 알려져 있다. 만일 이러한 유전체 손상 및 복구 과정에서 손상을 적절히 복구하지 못할 경우 돌연변이나 유전체 정보의 손실, 다양한 질병의 위험이 증가한다.
연구팀은 "이번 연구는 LC3B 단백질이 유전체 손상 복구 과정에서 매우 중요한 역할을 하고 있었음을 처음 확인하고, 그 발생 기전이 LC3B와 R-루프 간 상호작용에 의한 것임을 확인했다는 데 의의가 있다"라고 말했다.
강호철 교수는 "유전체 손상은 암을 비롯한 많은 질병을 일으키는 주요 원인으로 질병을 극복하기 위해서 풀어야 할 과제였다"라며, "이번 LC3B 단백질의 새로운 역할 발견은 다양한 질환의 예방 및 치료법 개발의 새로운 가능성을 열어 줄 것으로 기대된다"라고 말했다.
이번 연구는 생명과학 분야 저명한 국제학술지 'Nucleic Acids Research(IF 14.9)'에 'LC3B drives transcription-associated homologous recombination via direct interaction with R-loops(자가포식 주요 인자인 LC3B에 의한 새로운 유전체 안정성 조절기전의 규명)'란 제목으로 게재됐다.
