바이오인

[BRIC View 리뷰논문요약]

동물에서 마이크로 RNA 기능과 조절

김동현 (서울대학교 의과대학)

요약문

선충류에서 우연히 발견된 마이크로 RNA (miRNA)는 현재 동물에서 생명 활동의 기전에가장 중요한 조절자 중 하나로 자리 잡았다. 이 작은 RNA들은 세포의 분화, 발달 그리고항상성을 조절하는 복잡한 네트워크를 형성하며 miRNA의 조절 실패는 사람에서 암 등의다양한 질병과 관련이 있다는 사실이 점차 밝혀지고 있다. 이 리뷰에서 miRNA의 활성, 대체처리 및 성숙에 의한 세포 내 국소화, 서열 편집, 아르고나우트 단백질(AGO, Argonaute protein)의 번역 후 수정(post-translational modifications,) 바이러스 요인, 세포질로부터의 운반 및 miRNA-대상 상호작용에 의한 조절 기전 등에 대해 다룬다.

Key Words: 마이크로 RNA, 유전자 조절, 유전자 미세조정

본 자료는 Regulation of microRNA function in animals. Nat Rev Mol Cell Biol 20, 21–37 (2019). 의 논문을 한글로 번역,요약한 자료입니다.

목 차

1. 서론

2. miRNA 의 기능에 대한 개요

3. miRNA 서열의 변형 

  3.1 Isomir 형성은 miRNA 활성을 조절한다. 

  3.2 miRNA 전구체의 서열을 편집한다. 

  3.3 비 특이적 뉴클레오타이드의 첨가 

  3.4 miRNA의 회전율.

4. AOG 의 번역후 수정

5. 격리에 의한 miRNA 의 조정

6. miRNA 활성의 바이러스 조절

7. 세포질에서 miRNA 수송 

  7.1 miRNA 핵으로의 이동 

  7.2 순환하는 mRNA

8. miRNA 표적 부위의 조절

9. 미래의 관점

1. 서론

MicroRNAs(miRNAs)는 표적 mRNAs의 3’ 비 변환 영역(UTR)으로 아르고나우트 (AGO)단백질을 유도하여 유전자 번역을 억제하는 짧은 비암호화(ncRNAs)이다. miRNA가 적재된 AGO단백질은 miRNA 유도 사일런싱 중합체(miRISC)를 형성하여 miRNA가 유도하는 대상 mRNA의 변역억제 및 제거를 촉진한다. miRNA는 예쁜 꼬마선충(c. elegans)에서 처음 발견되었는데 lin-4 유전자에의해 생성된 이 짧은 RNA는 전사 후 단계에서 lin-14 mRNA를 억제한다. 처음에는 이 작은 RNA가선충류의 독특한 특징이라고 생각되었지만, 이후 다양한 동물 종에서 비슷한 역할의 RNA들이밝혀지면서 이 새로운 조절 자가 사실상 모든 세포 과정에 관여하고 있으며 동물의 발달, 세포분화, 항상성 유지에 필수적이라는 것이 확인되었다. 최근 여러 연구를 통해 miRNA의 새로운특징에 대해 자세히 밝혀졌으며 사람에서 miRNA 조절이 정상적으로 되지 않을 경우 수많은 질병,특히 암과 관련이 있다는 것이 드러났다.

miRNA는 암 유발 유전자(oncogene)과 암 억제 유전자(tumor suppressors) 모두로서 작용할수 있으며 보통 암세포에선 전반적인 miRNA의 발현들이 저해되어 있다고 알려져 있다. 또한 몇몇miRNA의 경우 종양 세포의 마커로서 사용되고 있거나 치료 타깃으로 제시되고 있다. 현재 miRBase에1,917종의 사람 miRNA 전사체(pre-miRNA)와 2,654종의 성숙 miRNA (mature miRNA)가등록되어 있고 인간의 단백질을 암호화하는 유전자의 60% 이상이 miRNA에 대한 잠재적인 타깃서열을 지니고 있다.

이 리뷰에서는 miRNA 기능과 조절에 대한 개요에 대해 설명하고 miRNA이성질체(isomer)들의 형성이나 비 원형적 염기서열 추가, miRNA 결합 단백질들의 번역 후 조정,격리를 통한 miRNA 제한, 바이러스 인자들이 miRNA를 조절하는 방법, 세포질에서의 miRNA 수송,miRNA와 그 타겟 유전자(mRNA)들과 상호작용에 대해 자세히 토론한다.

...................(계속)

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