바이오인

출처: biozine

세포산화환원스위치 단백질의 구조적 작용기작
(Structural mechanism of cellular redox switch proteins)

류성언 / 한국생명공학연구원

연구배경 및 연구목적

활성산소들은 세포에 유해한 기능과 함께 유전자전사, 세포신호전달, 세포사멸 등의 여러 가지 세포기능 조절의 핵심적인 메신저로서 사용되는데 이러한 활성산소의 작용기작에 대한 정확한 이해가 부족했다. 특히 활성산소에 의해 기능이 변환되는 단백질들이 여러 종 발견되었는데 이들 단백질들의 가역적인 기능변환이 세포기능조절에 중요한 역할을 한다. 활성산소에 의해 효소활성부위의 간단한 변화에 따라 일어날 수 있는 효소활성저해와는 달리 활성산소에 의해 기능이 활성화되는 단백질들은 비교적 큰 구조변화가 있어야만 할 것으로 예상 되었는데 단백질의 구조가 어떻게 활성산소와 같이 작은 분자에 의해서 변환될 수 있는가가 큰 관심사였다. 이렇게 활성산소에 의해 단백질의 기능이 활성화 되는 대표적인 예가 박테리아의 전사인자인 옥시-R (Oxy-R) 단백질이다. 옥시-R 은 세포내의 활성산소의 농도가 높아지면 이를 조기에 감지해서 항산화단백질을 만들어내는 전사과정을 활성화한다. 이때 옥시-R 이 활성산소를 감지하고 기능이 변환되는 기작은 활성산소에 의한 세포기능 조절의 이해에 핵심적인 정보를 제공하고 궁극적으로는 활성산소 및 그 유도체를 메신저로서 사용하는 새로운 세포기능조절을 가능케 하는 단백질들을 인위적으로 디자인하는 데 중요할 것이라고 예측하여 본 연구에서는 옥시-R 의 산화환원에 의한 기능변환 기작을 원자수준에서 연구하였다.