[생활속 제약·바이오] 노화부터 암까지 ‘DNA 복구’로 억제한다

[이뉴스투데이 전한울 기자] 우리 몸 속 유진물질인 DNA가 얼마나 쉽게 손상·파괴되는지 인지하고 있는 사람은 그리 많지 않다. DNA의 지속적인 손상·파괴가 노화와 암까지 촉진할 수 있다는 사실을 알게 된다면 그 심각성을 유추해볼 수 있을 것이다.

DNA(디옥시리보핵산)은 유전정보를 담고있는 이중 나선 형태의 유전물질로, 생명체 유전자의 본체다. 모든 생체세포 속에 존재하는 DNA는 자체 복제·복사가 가능해 모든 세포내 똑같은 DNA가 위치하게 된다. 손상된 DNA가 만들어지기 시작하면 복구가 힘들어지는 이유다. 

현대인들은 DNA를 파괴하거나 손상시킬 수 있는 환경에 쉽게 노출된다.

담배연기 속 타르, 탄산음료 속 방부제, 휴대폰 전자파, 스트레스 호르몬 등 하루에도 수십번씩 맞닥뜨릴 수 있는 흔한 상황에서 DNA는 쉽게 손상되고 파괴된다. 손상·파괴된 DNA는 바로 복구되거나, 파괴된 상태로 누적돼 노화와 암으로까지 연계된다.

사람은 각기 다른 DNA 복구 능력을 지니고 있다. 

암 발병률의 경우 이러한 기능·능력에 따라 나뉜다. 예컨대, 애연가라도 특별한 잔병치레 없이 생을 마감하는 사람이 있는 반면, 비흡연자지만 간접흡연 만으로 암에 걸리는 사람이 있다. 이같은 사례는 체내 DNA 복구기능의 차이에 의해 일어날 수 있는 모순적인 상황이다.

우리 몸은 DNA 복구 시스템을 이용해 항상성을 유지한다. 하지만 DNA 복구의 핵심효소에 대한 활성기전에 대해선 잘 알려진 바가 없다.

노화와 암 억제를 위한 DNA 복구기전 규명 노력이 한창인 가운데 DNA 손상복구를 위한 핵심효소인 ‘AP 핵산분해효소’의 활성기전이 최근 국내 연구진에 의해 밝혀져 화제다.

이광록 지스트(광주과학기술원) 생명과학부 교수 연구팀은 DNA 복구과정에서 핵심기능을 하는 AP 핵산분해효소의 두가지 활성(내부절단 핵산분해활성, 외부절단 핵산분해활성)을 결정하는 작동원리를 단일 아미노산 잔기 수준에서 규명했다.

AP 핵산분해효소는 특히 암 치료에 있어서 가장 주목받고 있는 효소 중 하나이다.

여러 암 환자에서 이 효소의 돌연변이가 발견됐고 또한 암 초기에 이 효소가 과발현된다는 보고가 있어 조기암 발견의 바이오 마커로도 활용되기 때문이다.

연구팀은 AP핵산분해효소를 가지고 부위 특이적 변이 유도 방법과 ‘단일분자 형광 FRET 관찰기술(전반적인 분자들의 평균 계산 없이 복잡한 생물학적인 시스템을 관찰하고 연구할 수 있는 기술)’을 이용해 AP 내부핵산분해활성과 외부핵산분해활성의 근본적인 작동기전을 분자수준에서 밝혀냈다.

이광록 교수는 “DNA 손상복구 과정에 꼭 필요한 두가지 핵심 자르기 기능인 내외부 DNA 절단 원리의 근본적인 기전을 밝혀냈다”면서 “향후 암 치료, 노화억제, 유전병 신약개발 등의 분야에 공헌할 것”이라고 기대했다.