건국대 김동은 교수팀, “백혈병 세포내 돌연변이 제거 ‘분자가위 개발’”

미래창조과학부는 3일 건국대학교 생명공학과 김동은 교수팀이 항암제 글리벡에 내성을 보이는 만성 골수성 백혈병 세포를 선택해 죽이는 DNA 분자가위를 개발했다고 밝혔다.

연구팀은 돌연변이 단백질이 만들어진 후 그 활성을 억제하기 보다 돌연변이 단백질에 대한 정보를 담고 있는 RNA를 제거해 단백질 생성 자체를 차단하는 방식으로 접근했다.

결합 후에는 DNA 분자가위가 가진 RNA 절단활성을 이용해 RNA 사슬을 끊고, 결국 돌연변이 티로신 인산화 효소를 만드는 돌연변이 RNA가 절단돼 돌연변이 인산화 효소가 만들어지지 못하게 하는 기술이다.

현재 백혈병에는 글리벡이 항암제로 쓰이고 있지만 왕성한 세포분열과정에서 추가적인 돌연변이가 생길 확률이 높아 글리벡에 대한 내성을 갖는 ‘점 돌연변이’가 생기게 되면 더 이상 항암제가 효과가 없고 골수나 조혈모세포 이식만이 유일한 치료법이었다.

김 교수는 “이번 연구는 항암제에 내성을 보이는 백혈병 유발 단백질을 생성하는 돌연변이 유전자를 DNA 분자가위로 선택적으로 절단함으로써 백혈병 유발 단백질을 생성 이전 단계에서 제거할 수 있음을 입증한 것”이라고 밝혔다.

한편 이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업(핵심) 및 바이오의료기술개발사업의 지원을 받아 수행됐으며, 혈액학 및 종양학 분야 저널 백혈병지(Leukemia) 온라인판에 게재됐다.

◇용어설명

DNA 분자가위(DNA molecular scissor)

표적 RNA 가닥과 결합하여 RNA를 선택적으로 절단하는 30~40개 염기로 된 단일가닥 DNA 분자. RNA와 결합할 때 머리핀 구조를 가지게 되며 마그네슘 존재 하에 스스로 RNA를 절단할 수 있음.

점 돌연변이(point mutation)

유전자 서열 중 한 개의 염기가 바뀌어 생기는 돌연변이. 만성 골수성 백혈병의 원인 유전자에도 글리벡 내성을 일으키는 40여개의 점 돌연변이가 알려져 있음.