KAIST는 윤기준 생명과학과 교수(사진) 연구팀이 뇌를 이루는 신경세포 안에서 유전 물질인 리보핵산(RNA)이 필요한 곳까지 배달되는, 이른바 ‘RNA 택배’ 원리를 규명했다고 14일 밝혔다. 택배 상자의 송장(送狀)처럼 RNA에 붙은 작은 화학 물질 ‘엠식스에이(m6A)’가 배송 주소 역할을 한다는 사실을 확인했다. RNA가 ‘제대로 만들어졌는지’만 따지던 기존 뇌질환 연구에 ‘정확한 배송’이라는 새로운 잣대가 더해지면서 치료제 개발에도 돌파구가 열릴 것으로 기대된다.

뇌의 신경세포는 나뭇가지처럼 길게 뻗어 있어 RNA 전달이 유독 까다롭다. 세포 중심(핵)에서 만든 RNA가 실제로 쓰이는 곳은 멀리 떨어진 ‘축삭’ 끝인 경우가 많아서다. 축삭은 다른 신경세포로 전기 신호를 보내는 가느다란 돌기로, 제대로 자라 서로 연결돼야 뇌가 정상적으로 발달하고 작동한다.

그동안 뇌질환 연구가 RNA가 ‘제대로 만들어졌는지’에 초점을 맞춰 왔다면 이번 연구는 ‘정확한 곳에 도착했는지’라는 새 잣대를 더했다. 잘 만들어진 RNA라도 축삭 끝에 닿지 못하면 뇌질환으로 이어질 수 있다는 것이다. 실제로 m6A 조절 이상은 알츠하이머병과 관련 있다는 선행 연구도 있었다.

연구팀은 먼저 RNA에 m6A를 붙여 주는 효소가 작동하지 않는 생쥐를 분석했다. 송장을 못 붙이게 한 셈이다. 그러자 신경세포의 돌기가 제대로 자라지 못했다. 이어 생쥐 뇌의 어떤 RNA 어느 자리에 m6A가 붙어 있는지 한 글자 단위(염기)까지 보여 주는 정밀 지도를 만들었다. 단백질들의 역할과 운반 시스템도 밝혀냈다. 단백질 YTHDF2가 m6A 송장을 읽으면 ‘FMRP’, ‘KIF5C’ 단백질과 한 조를 이뤄 RNA를 축삭 끝까지 실어 나른다. YTHDF2가 주소 판독기라면 나머지 둘은 배송 차량인 셈이다. 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스 7월 30일자에 실렸다.

인기 뉴스